C'est sur décision du gouvernement yougoslave qu'un accord est signé en 1954 avec l'usine autrichienne Steyr-Daimler-Puch pour construire leurs cyclomoteurs et motos sous licence. Tomos (acronyme de TOvarna MOtornih koles Sezana) est créé dans la ville de Sezana, mais sa toute nouvelle usine va être construite à Koper à une quarantaine de kilomètres au sud, sur les bords de la mer Adriatique. Elle est inaugurée par Tito en 1959. 

La première production est une moto, la SG 250 (ex-Puch) dont 137 unités sortent de l'usine qui assemble aussi des scooters RL 125 et une centaine de cyclomoteurs. En 1960 la production monte à 1712 cyclos et 615 motos et scooters tandis que Tomos commence ses propres développements avec le succès que l'on sait sur route comme en course. Privatisé, Tomos est revendu en 1998 et change plusieurs fois de propiétaire, mais la production des cyclomoteurs continue jusqu'en 2013 avec un bref retour, grâce à Tomos USA, en 2017-18. Les cyclomoteurs Tomos sont également assemblés depuis 1964 à Epe, aux Pays-Bas et l'équipe de développement néerlandaise participe activement aux études et développements de la marque. Tomos Epe sera d'ailleurs en 1999, la dernière usine de cyclomoteurs restante aux Pays-Bas, ayant survécu à au moins 36 autres depuis 1966. 

Première production de Tomos, le Colibri est étroitement dérivé pour ne pas dire plus du Puch MS 50. Il envahit rapidement la Yougoslavie, s'exporte et se vend à 17 000 exemplaires en différentes versions en 1959.

La même année, le D3 Colibri, un super sport doté d'un équipement routier, sert de base au D5, la première moto de course de l'usine yougoslave. Le D3 perd au passage son refroidissement par air forcé, mais Tomos garde son cadre en tôle emboutie avec le réservoir en poire et la même base moteur dont le cylindre semi-horizontal ne sera plus en fonte, mais en aluminium chromé dur tandis que la boîte passe de 3 à 5 rapports.

Le D5 termine 4e et 5e au GP d'Hockenheim en 1960, et 1er en 1961, toujours aux mains du pilote de l'usine Miro Zelnik. Face à l'élite mondiale, il se classe 4e et 5e à la coupe d'Europe-FIM de 1961 derrière deux Kreidler et un Itom. C'est le début d'une longue série de succès.

En 1962 apparait le D7 à cylindre vertical et curieusement il faut attendre 1968 pour voir un D6. Qui est d'ailleurs, fort logiquement, une évolution du D5 à cylindre semi-horizontal. On verra en 1965 un D9 semblable aux D5-D6, mais avec un refroidissement liquide et une admission par disque rotatif et, plus surprenant, un double disque à commande mécanique à l'avant et un simple disque à l'arrière.