Et af de tidligste patenter på en "endeløs kædesav" bestående af en kæde af led, der bærer savtænder, blev givet til Frederick L. Magaw fra Flatlands, New York i 1883, tilsyneladende med det formål at fremstille brædder ved at strække kæden mellem rillede tromler.Et senere patent med en styreramme blev givet til Samuel J. Bens fra San Francisco den 17. januar 1905, hans hensigt var at fælde kæmpe redwoods.Den første bærbare motorsav blev udviklet og patenteret i 1918 af den canadiske møllermager James Shand.Efter at han lod sine rettigheder bortfalde i 1930, blev hans opfindelse videreudviklet af det, der blev det tyske firma Festo i 1933. Virksomheden, der nu fungerer som Festool, producerer bærbart elværktøj.Andre vigtige bidragydere til den moderne motorsav er Joseph Buford Cox og Andreas Stihl;sidstnævnte patenterede og udviklede en elektrisk motorsav til brug på bucking-steder i 1926 og en benzindrevet motorsav i 1929, og grundlagde et firma til at masseproducere dem.I 1927 udviklede Emil Lerp, grundlæggeren af ​​Dolmar, verdens første benzindrevne motorsav og masseproducerede dem.

Anden Verdenskrig afbrød forsyningen af ​​tyske kædesave til Nordamerika, så nye producenter dukkede op, herunder Industrial Engineering Ltd (IEL) i 1939, forløberen for Pioneer Saws Ltd og en del af Outboard Marine Corporation, den ældste producent af motorsave i Norden Amerika.

I 1944 overvågede Claude Poulan tyske fanger, der skærer papirmassetræ i det østlige Texas.Poulan brugte en gammel lastbilskærm og formede den til et buet stykke, der blev brugt til at styre kæden."Bow guide" gjorde det nu muligt at bruge motorsaven af ​​en enkelt operatør.

McCulloch i Nordamerika begyndte at producere motorsave i 1948. De tidlige modeller var tunge to-personers enheder med lange stænger.Ofte var motorsave så tunge, at de havde hjul som træksave.Andre outfits brugte drevne liner fra en kraftenhed på hjul til at drive skærebjælken.

Efter Anden Verdenskrig lettede forbedringer i aluminium og motordesign motorsave til det punkt, hvor én person kunne bære dem.I nogle områder er motorsaven og slæbebesætningen blevet erstattet af fældeslagteren og høstmaskinen.

Motorsave har næsten udelukkende erstattet simple menneskedrevne save i skovbruget.De laves i mange størrelser, lige fra små elektriske save beregnet til hjemme- og havebrug til store "tømmerhugger"-save.Medlemmer af militære ingeniørenheder er uddannet til at bruge motorsave, ligesom brandmænd til at bekæmpe skovbrande og udlufte strukturbrande.

Der anvendes tre hovedtyper af motorsavslibere: håndholdt fil, elektrisk motorsav og stangmonteret.

Den første elektriske motorsav blev opfundet af Stihl i 1926. Motorsave med ledning blev tilgængelige til salg til offentligheden fra 1960'erne og frem, men disse var aldrig så succesrige kommercielt som den ældre gasdrevne type på grund af begrænset rækkevidde, afhængig af tilstedeværelsen af ​​en stikkontakt, plus sundheds- og sikkerhedsrisikoen ved bladets nærhed til kablet.

I det meste af det tidlige 21. århundrede forblev benzindrevne motorsave den mest almindelige type, men de mødte konkurrence fra batteridrevne lithium-batteridrevne motorsave fra slutningen af ​​2010'erne og fremefter.Selvom de fleste batteridrevne motorsave er små og kun egnede til hækklipning og trækirurgi, begyndte Husqvarna og Stihl at fremstille motorsave i fuld størrelse til at skære træstammer i begyndelsen af ​​2020'erne.Batteridrevne motorsave skulle i sidste ende se en øget markedsandel i Californien på grund af statslige restriktioner, der er planlagt til at træde i kraft i 2024 på gasdrevet haveudstyr.