Durante a década de 1890, Buick desenvolveu interesse em motores de combustão interna e começou a experimentar com eles. Ele estava passando pouco tempo no negócio de encanamento, e seu parceiro de negócios ficou impaciente com ele. A parceria foi dissolvida e a empresa foi vendida. Buick agora tinha tempo e capital para trabalhar em motores em tempo integral, e ele criou uma nova empresa, a Buick Auto-Vim e Power Company, em 1899. O objetivo declarado da empresa era comercializar motores para uso agrícola. Buick logo se voltou para o desenvolvimento de um carro completo, em vez de apenas um motor. Ele também se concentrou em pesquisa e desenvolvimento à custa da fabricação e vendas. O resultado foi que ele consumiu sea capital no início de 1902 sem ter gerado nenhum retorno significativo, apenas um carro. No início de 1902, ele estabeleceu a Buick Manufacturing Company, com os objetivos de comercializar motores para outras empresas de automóveis e fabricar e vender seus próprios carros. Surgiram problemas de fabricação e desenvolvimento, e, no final de 1902, Buick estava sem dinheiro com apenas um carro para mostrar seu trabalho. A concentração no desenvolvimento produziu o revolucionário motor de válvula de cabeça "Válvula". Este método de construção do motor produz um motor muito mais poderoso do que o design do motor da válvula lateral rival usado por todos os outros fabricantes no momento. Os motores de válvulas de sobrecarga são usados pela maioria dos fabricantes de automóveis hoje, mas agora, apenas GM e Chrysler produzem. Como os motores de cabos aéreos são variantes de projeto de motores OHV, é justo classificar praticamente todos os motores modernos como derivados da invenção de Buick. O dinheiro acabou de novo e, em 1903, Buick foi forçado a arrecadar mais dinheiro com um empréstimo de US$ 5.000 (equivalente a US$ 133.278 hoje) de um amiga e companheiro de carro, Benjamin Briscoe. Com essa ajuda financeira, Buick formou a Buick Motor Company, que eventualmente se tornaria a pedra angular do império da General Motors .
