Die Fabbrica Automobili Isotta Fraschini Milano wurde 1899 von Cesare Isotta und Vincenzo Fraschini in Mailand gegründet. Zunächst beschränkten sie sich auf die Montage und den Vertrieb von Renault-Fahrzeugen. 1903 wurde das erste eigene Modell vorgestellt, 1905 begann die Produktion des Rennwagens Tipo D mit 17.203 cm³ Hubraum, der an der Targa Florio in Sizilien teilnahm, einem der damals bedeutendsten Autorennen.
1907 wurde Isotta Fraschini kurzzeitig vom französischen Luxusautomobilhersteller De Dietrich (später Lorraine-Dietrich) übernommen, der anschließend Karosserien für Isotta-Fahrgestelle konstruierte. Die Produktion von Rennwagen wurde fortgesetzt; 1908 konnte Vincenzo Trucco die legendäre Targa Florio auf einem Isotta Fraschini gewinnen. Außerdem wurden Sportwagen mit Vierzylindermotoren gebaut.
Nach dem Ersten Weltkrieg, während dem Flugzeugmotoren gebaut worden waren, begann 1919 mit dem Tipo 8 die Produktion von Luxusautomobilen mit Achtzylinder-Reihenmotoren.
Im Jahr 1926 folgte die sportliche Variante 8A Super Spinto und 1931 das verfeinerte Nachfolgemodell Tipo 8B. In der Zwischenzeit gehörte Isotta Fraschini zu den teuersten Luxusautomarken überhaupt; die Fahrzeuge überzeugten durch ihre enorme Zuverlässigkeit, was damals durchaus nicht selbstverständlich war.
1936 wurde die Produktion von Personenwagen vorerst eingestellt. Isotta Fraschini begann zusammen mit Zagato die Herstellung von Lastkraftwagen für die italienische Armee. Etwa gleichzeitig begann auch der Bau von Obussen.
Weil die Werksanlagen weitgehend intakt geblieben waren, gelang es Isotta Fraschini, im Gegensatz zu zahlreichen anderen europäischen Autoherstellern, bereits 1948 ein in den vorangangenen zwei Jahren komplett neu konstruiertes Modell vorzustellen. Dabei handelte es sich um den Tipo 8C Monterosa, eine luxuriöse Limousine mit einer modernen Karosserieform und bis zu 120 PS leistenden V8-Motoren im Heck
1955 wurde die Marke Isotta Fraschini durch die Fusion mit dem Mailänder Motorenhersteller Motori Breda reaktiviert. Die F. A. Isotta Fraschini e Motori Breda stellte in Saronno nunmehr Industriemotoren her. Daneben baute Isotta Fraschini von neuem Obusse, vor allem für die Mailänder Verkehrsbetriebe. Anfang der 1960er-Jahre wurde in Bari eine Fabrik für Dieselmotoren errichtet.
In den 1980er-Jahren wurde die Firma in Isotta Fraschini Motori S.p.A. umbenannt und vom Schiffsmotorenhersteller Fincantieri aus Triest übernommen. Seitdem hat die Firmenverwaltung ihren Sitz in den alten Fabrikanlagen in Bari, während dort und in Triest Motoren für Schiffe, Industrie und Eisenbahn hergestellt werden.
