Al término de la guerra, todos los motoristas estaban dispuestos a reemplazar la máquina utilizada desde comienzos de la década de los 40.
Pero debido a la penuria de materias primas, fue imposible sacar nuevos modelos antes de 1947, año en que se reanudó sin restricciones la producción civil.
La primera decisión de Harley-Davidson fue reemplazar las 1200 y 1300 centímetros cúbicos con válvulas laterales por la nueva 1200 con válvulas en cabeza, que había salido de la cadena de montaje por primera vez en 1936 con el nombre de "Flathead". Gracias a las novedades técnicas puestas en marcha durante los años bélicos, Harley-Davidson pudo lanzar en 1948 una nueva 1200 centímetros cúbicos dotada de culatas de válvulas hidráulicas. La "Panhead" acababa de nacer (su nombre proviene de las tapas cromadas que ocultaban los balancines).

Al año siguiente apareció el modelo Hidra Glide, caracterizado por una horquilla hidráulica. Hasta dos años más tarde no se equiparon los modelos monocilíndricos con ese tipo de horquillas.
Durante este período de actividad desbordante que fueron los años 40, una nueva generación de Harley-Davidsons se aprestó a relevar a los fundadores de la empresa. William A. Davidson había fallecido en 1937. Su hermano Walter, que presidía los destinos de la sociedad desde los primeros días, también murió el 7 de febrero de 1942 a la edad de 66 años. Por su parte, Bill Harley abandonó este mundo el año siguiente. Su desaparición fue una dura etapa para la compañía que había creado, pero perduró la tradición familiar. El último de los cuatro fundadores, Arthur Davidson, fue víctima de un accidente en la carretera, el 30 de diciembre de 1950, fecha en la que la nueva generación quedó dueña absoluta de los destinos de la empresa.

Los años 1952 y 1953 quedaron marcados por cambios importantes, como los segmentos cromados que equipaban todas las máquinas, así como la salida del modelo K de 740 centímetros cúbicos, que reemplazaba a la WL (45 D). Esta última motocicleta se caracterizaba por un cuadro bajo, una horquilla delantera hidráulica y suspensiones traseras.
Cuando Indian Motorcycles Co., su competidora más antigua, hubo desaparecido del paisaje industrial norteamericano en 1954, Harley-Davidson se encontró como la única superviviente de un mercado de la moto que había soportado muchos obstáculos en Estados Unidos. En la primavera de aquel año, el carácter "fuera de ley" de la práctica motorista halló su expresión más clara en una película titulada The Wild, protagonizada por Marlon Brando. En 1957, la XL Sportster apareció en la escena motorista, dotada de un motor de 900 centímetros cúbicos con válvulas en cabeza. Al año siguiente fue lanzada la Duo Glide, heredera del modelo Hydra Glide.