Yhtiön perusti vuonna 1872 Milanossa Giovanni Battista Pirelli ja se keskittyi kumin ja kumituotteiden valmistukseen.
Pirelli on sponsoroinut urheilukilpailuja vuodesta 1907 lähtien. Aiemmin se on ollut mukana myös muodin ja uusiutuvan energian alalla, mutta nykyään yhtiö on keskittynyt lähinnä renkaiden valmistukseen. 1974 Pirelli suunnitteli laajan renkaan varta vasten Lancia Stratos ralliautoon, joka vastasi auton tarpeita. Muut ralliauton renkaat olivat liian kapeat ja heikot eivätkä tarjonneet tarpeeksi pitoa. Samat renkaat otti käyttöön myös Porsche 911 Turbo-mallissaan.
Pirelli on vuosien kuluessa osallistunut myös maailman maineikkaampiin moottoriurheilutapahtumiin ja on nykyään sekä Formula 1 että FIM World Suberbike Campionshipin virallinen rengaskumppani.