Léon Bollée comenzó su vida de inventor a los 13 años cuando patentó una bicicleta acuática no sumergible. Un inglés llamado Rigby viajó con ella a través del Canal de la Mancha.
En 1887 comenzó a trabajar en tres máquinas calculadoras: el Multiplicador Directo, la Tabla de Cálculo y el Aritmografo. El Multiplicador de Bollée fue el segundo multiplicador directo con éxito (el primero fue el de Ramón Verea) y ganó una medalla de oro en la Exposición de París de 1889. Tres versiones del multiplicador grande y varias máquinas más pequeñas fueron desarrolladas por Bollée y los dispositivos fueron patentados en Francia, Bélgica, Alemania, EE.UU. y Hungría.

Junto con su padre, inscribió un coche de vapor, La Nouvelle, en la París-Burdeos-París de 1895, y Bollée comenzó a desarrollar un vehículo con motor de gasolina en 1895 que se alineó en la carrera París-Marsella-París de 1896.
Bollée fundó la empresa Automobiles Léon Bollée en 1895 en Le Mans. En 1896 patentó y comenzó la fabricación de vehículos de tres ruedas que había inventado en 1895, y que él mismo había denominado la Voiturette. Estos vehículos tenían un motor horizontalde 3 HP, transmisión por correa y estaban equipados, por primera vez, con neumáticos de caucho.
Los coches se vendieron bien y varios cientos fueron hechos para Léon Bollée por Hurtu & Diligeon, sólo los prototipos se hicieron en la fábrica de Le Mans.
En 1897 llevaron un nuevo modelo con muchas modificaciones, a la carrera París-Dieppe, pilotado por Paul Jamin, y a la carrera París-Trouville y ganó ambos eventos con velocidades respectivas de 24 mph (39 km/h) y 28 millas por hora (45 km/h).

El siguiente vehículo apareció en 1899. Era un coche de cuatro ruedas con suspensión independiente, cuyo motor atrajo la atención de Darracq en 1900, que lo utilizó en sus propios modelos.
En 1903 construyó una nueva fábrica Le Mans y aquí Léon Bollée Automobiles construyó dos modelos de cuatro cilindros: uno de 4.6 litros y 28 HP, y otro de 8 litros y 45 CV. Estos coches fueron equipados en 1907 con un motor de seis cilindros y en 1909 con un cuatro cilindros de 10/14 HP.
Bollée pronto se ganó una buena reputación por su calidad. Cuando los hermanos Wright visitaron Francia para mostrar sus aviones, Bollée les permitió usar su fábrica de Le Mans.
La serie de 1910 incluía nueve modelos, de los cuales dos eran de más de 10 litros. En 1911 se estaban fabricando 600 coches al año.
Léon Bollée resultó herido en un accidente de aviación en 1911 y nunca se recuperó del todo ya que también tenía un problema cardiaco anterior y murió en 1913. Su viuda continuó dirigiendo la compañía y durante la Primera Guerra Mundial, así como algunos coches, hizo armas y municiones. La producción de automóviles volvió totalmente en 1919 con el Type H de 2.612 cc, seguido en 1922 por un 3.918 cc Six.
En 1922 fue comprada por Morris Motors y la compañía pasó a llamarse Morris-Léon Bollée, con la intención de utilizar la nueva empresa para vender diseños de Morris en Francia y eludir las restricciones francesas vigentes en ese momento a la importación. Morris vendió la compañía en 1931 a un grupo de inversionistas que le cambiaron el nombre a Société Nouvelle Léon Bollée y la producción continuó hasta 1933.