W 1950 grupa pracowników zatrudnionych przy budowie Fabryki Samochodów Ciężarowych w Lublinie założyła w miejsce istniejącego Metalowca Lublin Związkowe Koło Sportowe Stal Lublin. Zespół rozpoczął rozgrywki od ówczesnej V ligi, czyli klasy C i skończył je na pierwszym miejscu[3]. Rok później patronat nad klubem całkowicie przejął FSC. Klub Stal FSC rywalizował o mistrzostwo powiatu (dawna klasa B) i uzyskał awans do wojewódzkiej klasy wydzielonej (dawna klasa A).
W 1952 występował w nowo utworzonej lubelskiej klasie I wojewódzkiej. Rok później w nowo utworzonej lidze międzywojewódzkiej zajął ostatnie miejsce. Lublinianie zostali do niej zakwalifikowani na podstawie wyników uzyskanych w 1952 roku. W 1954 Stal FSC występowała w lubelskiej klasie A, lecz po wygranych barażach z Górnikiem Sanok ponownie awansowała do III ligi. Lublinianie wygrali trzy mecze, w tym z liderem Stalą Rzeszów u siebie i zajęli ostatnie miejsce w tabeli.
W 1962 Motor wygrał lubelską ligę okręgową, jednak przegrał baraże o II ligę ze Startem Łódź. Dwa lata później Motor drugi raz wygrał lubelską ligę okręgową i ponownie przegrał baraże o II ligę z Warmią Olsztyn. W następnym sezonie Motor po raz trzeci wygrał w lubelskiej lidze okręgowej i walczył w barażach o II ligę. 5 sierpnia w Łodzi 10 tysięcy widzów, w tym 7 tysięcy z Lublina, oglądało zwycięstwo 3:0 żółto-niebieskich (ówczesnych barw klubu) nad CKS Czeladź. Motor Lublin po raz pierwszy w historii uzyskał awans do II ligi, w której utrzymał się przez sezon.
W 1968 miał miejsce drugi awans Motoru Lublin do II ligi. Dwa lata później konsultantem i doradcą piłkarzy Motoru został Kazimierz Górski. W 1971 Motor Lublin zdobył mistrzostwo Polski juniorów U-19, powtarzając sukces Unii Lublin sprzed 33 lat. Po jednym sezonie w III lidze Motor wraz z Lublinianką, Avią Świdnik i Ursusem ponownie awansował do poszerzonej (2 grupy po 16 zespołów) II ligi. We wrześniu w pierwszych w II lidze derbach Lublina piłkarze Motoru wygrali z Lublinianką 2:0. W 1974 po bardzo dobrym sezonie Motorowi Lublin nie udało się awansować do I ligi. W ostatniej kolejce przegrał ze Stomilem Olsztyn i zajął 2. miejsce za Arką Gdynia. W 1978 po przegranym w rzutach karnych meczu z Szombierkami Bytom Motor Lublin odpadł z walki o półfinał Pucharu Polski.
W 1979 zespół objął Bronisław Waligóra i w następnym roku Motor po raz pierwszy w historii awansował do ekstraklasy. W trakcie każdego meczu w I lidze na trybunach zasiadł komplet widzów. W 1981 Motor w roli beniaminka zajął 11. miejsce, a jesienią po raz drugi dotarł do 1/4 finału Pucharu Polski, gdzie przegrał z Arką Gdynia. W następnym roku klub spadł do II ligi. Występował w rozgrywkach Pucharu Intertoto, gdzie rywalizował z drużynami Lyngby BK, MSV Duisburg i FC Luzern.
W 1983 Motor uzyskał ponowny awans do I ligi pod wodzą Lesława Ćmikiewicza, gdzie grał do 1987. Najwyższą lokatę zajął w 1985 roku, było to 9. miejsce. W 1989 Motor znów awansował do I ligi, po wygranych barażach z Pogonią Szczecin. W 1992 spadł do II ligi, gdzie w następnym roku zajął 3. miejsce (uległ w walce o awans do I ligi Polonii Warszawa i Stali Stalowa Wola). 30 lipca 1995 Motor Lublin rozegrał w Vevey (Szwajcaria) mecz towarzyski z Realem Madryt[4] (przegrany 0:7).
W 1996 klub spadł do III ligi, dwa lata później do IV ligi; zmienił wtedy nazwę na Lubelski Klub Piłkarski. W 2000 LKP zajął najniższe, 12. miejsce w IV lidze. Rok później nastąpiła kolejna zmiana nazwy klubu (na LKP Motor Lublin). W 2002 Motor powrócił do III ligi pod wodzą Krzysztofa Rześnego.
W 2007 powstało stowarzyszenie Piłkarskie Nadzieje Motor Lublin, którego celem jest pomaganie młodzieży w Motorze Lublin[5]. 6 czerwca, pod wodzą Kuźmy, Motor Lublin po 11 latach powrócił do II ligi[6][7]. W 2009 po meczu z GKP Gorzów (1:6) skończył rozgrywki na 15. miejscu, jednak po wycofaniu GKS Jastrzębie z rozgrywek w I lidze komisja ds. nagłych PZPN podjęła uchwałę, że GKS w pierwszej kolejności zastąpi najwyżej sklasyfikowany zespół spośród spadkowiczów I ligi, a więc Motor Lublin.
W 2010 powstała spółka akcyjna Motor Lublin S.A.[8][9] Po połączeniu Motoru ze Spartakusem Szarowola Motor Lublin S.A. występował w II lidze, a LKP Motor Lublin prowadził drużyny młodzieżowe. W sierpniu spółka przedstawiła nowe logo klubu[10]. W 2011, mimo zajęcia spadkowego miejsca w tabeli, piłkarze Motoru Lublin dzięki problemom finansowym innych klubów dostali licencję i utrzymują się w II lidze. W tym roku została także podpisana umowa na zaprojektowanie Areny Lublin, na której Motor miał rozgrywać mecze od 2013[11]. Pierwszy mecz w roli gospodarza rozegrał jednak w 2014, było to spotkanie z KS Lublinianka[12].
W 2015, w ramach obchodów 65-lecia istnienia klubu, zorganizowano mecz towarzyski ze Śląskiem Wrocław (przegrany 0:2). W następnym roku Motor przegrał z Olimpią Elbląg dwumecz barażowy o wejście do II ligi[13].
W skróconym z powodu pandemii COVID-19 sezonie 2019/2020 decyzją Lubelskiego Związku Piłki Nożnej, prowadzącego rozgrywki III ligi grupy IV, Motor uzyskał awans do II ligi[14]. Pod koniec września 2020 roku większościowym udziałowcem Motoru Lublin został Zbigniew Jakubas[15]. W czerwcu 2023 Motor awansował do I ligi, zwyciężając 11 czerwca w barażu Stomil Olsztyn po rzutach karnych[16]. 2 czerwca 2024 awansował do Ekstraklasy wygrywając 2:1 mecz barażowy z Arką Gdynia[2]. W debiucie w Ekstraklasie Motor musiał uznać wyższość Rakowa Częstochowa przegrywając 0:2. Pierwszy gol Motoru w wykonaniu Samuela Mráza w meczu z Lechią Gdańsk padł na Polsat Plus Arenie Gdańsk. Pierwszy gol na Arenie Lublin padł po karnym w wykonaniu Piotra Ceglarza w meczu z Koroną Kielce.