В 1931 году ВСНХ приняла решение об освоении производства мотоциклов для Красной Армии. Группа конструкторов НАТИ приступила к созданию первого советского тяжелого мотоцикла, работами возглавил Петр Владимирович Можаров. Новый мотоцикл получил обозначение НАТИ-А-750 и был во многом новаторским. Первый опытный образец был собран к февралю 1933 года, а к маю было собрано еще три мотоцикла, которые прошли испытания. По результатам было принято решение начать серийный выпуск, но инженеры не успели подготовить необходимую для этого документацию. Поэтому производственники передали всю документацию на ПМЗ, в цехах которого уже в марте 1934 года начали делать первую десятку тяжелых мотоциклов, которым дали новое название ПМЗ-А-750.