1947 stellte Harley-Davidson einen neuen Motor vor: der Knucklehead-Motor hatte eine weitreichende Überarbeitung erfahren. Nach dem F-Head (seit 1909 produziert), dem Flathead (1928) und eben dem Knucklehead (seit 1936) folgte nun der Panhead-Motor, in den ersten Jahren wahlweise mit einem 1000cc oder 1200cc Hubraum, später und bis zum Ende Produktion im Jahre 1965 dann nur noch die größere Hubraumversion. Die Graugusszylinder der Knucklehead wurden beibehalten, die Zylinderköpfe jedoch aus hitzeresistenten Alu-Leichtmetall gefertigt.
Das Hauptproblem der Knucklehead-Motoren war der Ölumlauf und Ölverbrauch, daher wurden - um den Motor sauberer zu halten - die neuen Ölleitungen nach innen verlegt und ausserdem hydraulische Ventilstößeln verbaut um die Kippgeräusche zu reduzieren und die Wartung zu erleichtern. Auf den Zylinderköpfen befanden sich fortan verchromte, glattflächige Deckel, die dieser V2-Motorengeneration den Spitznamen Panhead („Pfannenkopf“) einbrachte. Der "Pfannenkopf" folgte also dem "F"-, dem "Flach-", und dem "Knöchelknopf", 1966 folgte dann noch die Shovelhead, der "Schaufelkopf". Die offizielle Bezeichnung der Panhead war allerdings FL.
Die harleytypische Springergabel war ja noch bei einigen Modellen im Programm, 1949 wurde aber erstmals eine hydraulische Telegabel verbaut, die der Type dieses schweren Tourenmotorrads den Namen Hydra Glide gab. Auch der Rahmen wurde verbessert: er bestand nun aus einem "Querlenker"-Rahmen mit gebogenen vorderen Unterrohren. Das äußerst beliebte Styling der Vorkriegsmotorräder blieb zur Freude aller erhalten - damals wie heute.