Le musée a été créé en 1959 par Henri Malartre, négociant en métaux devenu collectionneur de voitures. Souhaitant préserver sa collection, il a vendu le musée à la Ville de Lyon en 1972. Le musée rappelle que la ville compta parmi les berceaux mondiaux de l'automobile à la fin du XIXe siècle. Il s'inscrit dans le domaine de l'histoire technique et industrielle.