Из-за разной технологической базы СССР и Германии М-72 отличался от «прародителя»: чтобы достичь мощности мотора 22 л.с. пришлось увеличить объём двухцилиндрового оппозитного мотора с 597 до 746 куб. см., переделать карбюраторы; гидравлические приводы тормозов и сцепления заменили тросами. Сухой вес мотоцикла без коляски вырос со 187 до 205 кг, расход топлива увеличился с 4,7 л. до 6 л. на 100 км.
На мотоцикл устанавливались сумки для боеприпасов, кронштейны с поворотным устройством для ручного пулемета Дегтярёва. Вести огонь можно было даже в движении, по ходу мотоцикла и назад. Также в войска поступали модификации с установленным вместо корпуса коляски 82-мм миномётом, со специальным оборудованием для установки ранцевого огнемета.
Производство мотоцикла М-72 развернули на Московском мотоциклетном заводе (ММЗ), комплектующие по кооперации производили заводы ЗиС, АЗЛК, ГАЗ. светотехнику - в г. Киржач, трубы для рам должны были получать с Харьковского велозавода. Сборка готовой продукции также производилась на харьковском мотоциклетном заводе (ХМЗ), заводе «Красный Октябрь» в Ленинграде и Таганрогском инструментальном заводе №65. Начать выпуск планировали в июне 1941 г. однако в Ленинграде начать выпуск М-72 не успели, а в Москве и Харькове изготовили лишь несколько сот мотоциклов, когда заводы оказались под угрозой захвата, и пришлось начать эвакуацию. ММЗ и заводы, которые производили комплектующие, эвакуировали г. Ирбит (Свердловская обл.) Производство разместили в цехах пивоваренного завода. Первый эшелон прибыл в Ирбит 17 ноября, а первая партия мотоциклов, из привезенных с собой запчастей, была изготовлена 25 февраля 1942 г.
На новых местах, на совершенно неприспособленных площадях, зачастую под открытым небом пришлось заново восстанавливать и организовывать производство. Не хватало электроэнергии, литейных, кузнечных и инструментальных цехов, станочного оборудования. Восполнять кадры приходилось за счет женщин, школьников и инвалидов, вынужденных трудиться по 10-12 часов в сутки. Из-за дефицита кадров и перебоев со снабжением ни за один военный год план не выполнили. Тем не менее, за этот период на фронт было отправлено 9 799 мотоциклов.
В 1947 г. был разработан план генерального развития завода. Предстояло провести коренную реконструкцию и вместо 4-5 тыс. выпускать до 20 тыс. мотоциклов в год. К концу первой послевоенной пятилетки реконструкция завода была завершена.
В 1953 г. началась поставка М-72 на экспорт, в основном в развивающиеся страны и Восточную Европу, для армии и полиции. В 1955 г. ирбитский завод прекратил поставку мотоциклов военному ведомству и начал поставлять свою продукцию в народное хозяйство, продавать населению. Гражданскую версию завода ИМЗ отличали улучшенный двигатель, усиленные колёса и рама, торсионная подвеска колеса коляски, новая цветовая гамма и надпись «Ирбит» на баке. Однако все эти гражданские мотоциклы состояли на военном учете и в военное время подлежали реквизиции.
Мощный, надёжный, неприхотливый, мотоцикл М-72 хорошо зарекомендовал себя и в войсках, и «на гражданке». Выпали на его долю и спортивные достижения. Он участвовал в различных соревнованиях, проводившихся ДОСААФ, выпускался в нескольких спортивных модификациях.
За всё время было выпущено более 330 000 мотоциклов M-72.
Следует отметить, что новый мотоцикл полностью перечеркивал все довоенные наработки мотозаводов: ни одна из довоенных отечественных моделей не получила дальнейшего развития.