L’automobile allait naître, le moteur à explosion fut inventé quelques années plus tard et De Dion s’intéressa à cette invention. Il mit son entreprise sur le développement de cette motorisation, ce qui provoqua le départ de Trépardoux, en désaccord, en 1893. La dénomination devint alors « De Dion-Bouton ».
A partir de ce moment, qu’il s’agisse d’innover, diversifier, oser l’aventure De Dion et Bouton demeurèrent longtemps les maîtres incontestés et le constructeur allait devenir l’un des plus importants au monde jusque dans les années 1900.
En 1907, bien avant la « Croisière jaune » de Citroën la firme lança deux de ses véhicules dans un raid inédit de 16.000 kms entre Paris et Pékin. Là encore, bien avant Michelin, De Dion-Bouton cartes routières et guides touristiques naquirent de l’entreprise novatrice.
Outre les belles voitures réservées à l’élite fortunée, l’entreprise produisit des véhicules utiles pour le citadin : autobus, arroseuses municipales, camions poubelles ; le paysan : tracteurs agricoles ; le voyageur : autorails, dont elle fut le principal fabricant français après la Première Guerre mondiale, mais aussi des camions de pompiers, etc.