1899 baute die ehemalige Fahrradfabrik Sunbeam den ersten Motorwagen. 1901 begann im Werk Wolverhampton die Serienfertigung eines Einzylindermodells. Ab 1903 wurden Motoren mit 6, ab 1909 Motoren mit 2 Zylindern gebaut.
Die Sechszylindermodelle waren immer luxuriös ausgestattete Wagen mit großvolumigen Motoren. Für Autorennen wurden Motoren mit bis zu 7 Litern Hubraum gefertigt. Auch bei den Vierzylindern produzierte Sunbeam ungewöhnlich großvolumige Motoren mit 2,5 bis 4,7 Liter Hubraum (zum Vergleich: moderne Vierzylindermotoren haben selten mehr als 2,2 bis 2,4 Liter Hubraum).
1920 schlossen sich Sunbeam, Talbot und Darracq zur STD zusammen und arbeiteten gemeinsam an der Konstruktion von Rennwagen. 1935 ging STD in Konkurs und wurde von Rootes übernommen. Seitdem wurden die Fahrzeuge unter dem Namen Sunbeam-Talbot gefertigt ( der französische Teil der Firma wurde verkauft > Talbot-Lago), bis sie ab 1953 wieder unter dem Namen Sunbeam hergestellt wurden.
1954 erschien der Sunbeam Alpine als zweisitzige Roadster-Variante des Sunbeam 90. Bei Testfahrten erreichte der Alpine bei 2,2 Litern Hubraum und 80 PS bis zu 193 km/h, die Serienmodelle schafften durchschnittlich 170 km/h. 1953 und 1955 gewannen Sunbeam Alpines die Alpenrallye, doch schon 1955 wurde die Herstellung dieses Modells eingestellt.
1963 präsentierte Sunbeam vor dem Dogenpalast in Venedig das Modell Venezia. Es sollte ausschließlich nach Italien exportiert werden und basierte auf dem Hillmann Super Minx. Die Karosserie stammte von der italienischen Firma Touring.
Das Besondere an der Venezia war das auf einen Rohrrahmen montierte Stahlgerippe, das mit Alublechen verkleidet wurde.
1964 stellte Sunbeam auf dem Pariser Autosalon den Tiger I vor, der in Europa als Alpine 260 verkauft wurde. Die Karosse wurde von einer Alpine, die ab 1959 gebaut wurde, übernommen, den V 8-Motor lieferte Ford aus den USA an. Der Tiger I war eines der sportlichsten Modelle von Sunbeam, erreichte bei 4,3 Liter-Hubraum 164 PS und 192 km/h Spitzengeschwindigkeit.
Als sportliches Alltagsauto erschien 1965 der Sunbeam Imp GT (basierend auf dem Hillmann Imp, der jedoch nur 42 PS leistete) mit einem 60 PS starken Vierzylindermotor. Baugleich war der Rootes Imp GT. Die Imp GT-Modelle wurden nicht am Band gefertigt, sondern in der Rennsportabteilung von Rootes. Das Coupé wurde als Stiletto bezeichnet. Die Rootes-Gruppe wurde Mitte der 60 Jahre von Chrysler übernommen. Das letzte Modell von Sunbeam, war der 1977 als Chrysler Sunbeam vorgestellte Kleinwagen mit Heckklappe. Nachdem Peugeot 1978 alle Rechte von Chrysler Europa aufkaufte, bekammen 1979 alle von Chrysler Europa gefertigten Automobile den Namen TALBOT. Die Sportversion vom Talbot Sunbeam erhielten in Anerkennung der von Lotus beim Grundmotor (2.172 ccm, 150 PS) geleisteten Entwicklungsarbeit den Namen TALBOT SUNBEAM LOTUS. Seit 1982 wird der Markennamen Sunbeam nicht mehr verwendet.
