Założenia budowy pierwszego, naprawdę polskiego powojennego samochodu, powstały w czerwcu 1953. Zakładały one początkowo maksymalne wykorzystanie części samochodu Warszawa/Pobieda, produkowanego w FSO od 1951 r. Do napędu pojazdu miał służyć zmodernizowany dwusuwowy silnik od motopompy, wytwarzany w Bielsku.

Na przełomie lat 1953/54 wykonano dwa, dość podobne prototypy. Pierwszy z nich, wykonywany pod kierownictwem inż. Stanisława Łukaszewicza wykorzystywał oblachowanie Warszawy . Chociaż samochód był dwudrzwiowy, przetłoczenie na tylnym błotniku robiło wrażenie, że samochód posiada dwie pary drzwi. Prototyp Łukaszewicza był konstrukcją stalową, bardziej nowoczesną niż drugi prototyp, znany jako Syrena 100 , opracowywany przez zespół pod kierownictwem inż. Stanisława Panczakiewicza. Jednak to Syrena 100 po udoskonaleniu trafiła do produkcji masowej.

Protorypowa Syrena 100 miała dwusuwowy silnik o pojemności 744 cm³ i mocy 30 KM (22.08 kW), który mógł rozpędzić samochód do prędkości 105 km/h. Jednostka napędowa konkurowała pod względem akustycznym z NRDowskim P50 (protoplastą Trabanta), samochód dodatkowo strasznie kopcił, więc nazwano go "Skarpetą" :-). Dach oraz górna część nadwozia prototypu wykonane zostały z drewna, które obciągnięto dermą. Na szczęście odstąpiono od tego pomysłu w produkcji seryjnej. Niewątpliwie ciekawostką były dwa bagażniki, które (oba) znajdowały się w tylnej części nadwozia. Jeden z nich ładowany od zewnątrz, przeznaczony był na narzędzia, a drugi nazywany czystym, zapełniało się od strony kabiny, po uprzednim odchyleniu tylnej kanapy. Do wnętrza samochodu wchodziło się przez drzwi otwierane pod wiatr (drzwi do łapania drobiu). Tablica rozdzielcza pochodziła od większej Warszawy, kierownica swymi rozmiarami przypominała koło sterowe statku. Podłoga we wnętrzu nie należała z pewnością do płaskich, więc długonogim pasażerom było niezawygodnie. Miejsca nad głową było dużo. Tak więc idealnym pasażerem setki mógł być człowiek z krótkimi nóżkami dżokeja i długim korpusie koszykarza. Pocieszeniem może być fakt, że w ówczesnych Citroenach, Volkswagenach, Renaultach czy Fiatach wcale nie było lepiej.

20 marca 1957 r. na Żeraniu rozpoczęto montaż Syren 100 serii próbnej w ilości sztuk 100, które były klepane ręcznie na tak zwanych babkach blacharskich. W tym samym roku, podobną metodą wyprodukowano 100 kolejnych egzemplarzy przeznaczonych, a roku kolejnym 300 aut. Seryjna produkcja, rozpoczęta została w 1958 r. od modelu 101 , który miał całkowicie metalową konstrukcję, nowy typ gaźnika oraz pompę paliwową sterowaną pneumatycznie.
W 1961 roku ukazały się nowe modele auta: 102 w marcu i 102S w sierpniu , ten ostatni wyposażony w silnik NRDowskiego Wartburga o mocy 45KM (33kW) i pojemności 992 cm³, który rozpędzał Syrenkę do 125 km/h. Nowe modele miały powiększony o 30% bagażnik (zmieniono położenie koła zapasowego), do którego dostęp zapewniała duża tulna klapa zamukana na klamkę. Ponadto w samochodzie zastosowano mniejsze, bo 15-calowe koła, nieco zmieniono kształt tylnych błotników i okien oraz wprowadzono dwukolorowe lakierowanie nadwozia - wszystkie Syreny 102 miały dachy pomalowane na kolor kości słoniowej. Wprowadzono tylne lampy zespolone, oraz dwie wycieraczki szyby przedniej. Zamiast kanapy, zastosowano nowe oddzielne, siedzenia kierowcy i pasażera, zmieniono dźwignię hamulca ręcznego oraz pedały. Ponadto wyposażono samochód w rozrusznik uruchamiany kluczykiem stacyjki. Zastosowano dodatkowe amortyzatory teleskopowe w zawieszeniu przednim.
Rok później w październiku 1963 światło dzienne ujrzały Syreny 103 i 103-S . Zewnętrznie można je było rozpoznać po nowym kształcie atrapy przedniej, tylnej tablicy rejestracyjnej zainstalowanej w podświetlanej wnęce oraz braku "kłów" na zderzakach. We wnętrzu zainstalowano wskaźnik poziomu paliwa. W aucie ponadto wzmocniono silnik i wyposażono go w nowy układ wydechowy i gaźnik, w zawieszeniu tylnym w miejscu pojedynczego ramieniowego amortyzatorazzastosowano dwa, umieszczone skośnie. W 1964 roku zbiornik paliwa przeniesiono z komory silnika do bagażnika, zwiększając jednocześnie pojemność baku z 32 do 40 litrów.
W okresie, kiedy produkowano model 103, trwały już przygotowania do wdrożenia następnego modelu oznaczonego symbolem 104. Prototyp Syreny 104 wystawiano co prawda w 1961 na Wystawie Postępu Technicznego w Przemyśle Motoryzacyjnym, ale rozwiązanie to nie zostało zatwierdzone do produkcji.
Nowy, trzycylindrowy, dwusuwowy silnik wprowadzono na przełomie lat 1965/66 w modelu 104 . Produkcja Syreny 104 ruszyła w dniu 15 lipca 1966 r. Zewnętrznie model 104 różnił się od 103 tylko kształtem listew ozdobnych. Jednak samochód ten za sprawą nowego silnika S-31, znacznie różnił się od poprzedniego modelu. Odlany z żeliwa motor, umieszczony był wzdłużnie, tuż przed przednią osią. Dzieki mocy maksymalnej 40KM i 80nM maksymalnego momentu obrotowego, zapewniał Syrenie przyzwoite osiągi. Silnik chłodzony był cieczą, chłodnicę zainstalowano, dość nietypowo, za silnikiem. Nowa była także dwuwałkowa skrzynia biegów. Układ kierowniczy stanowił jednoczęściowy wał oraz przekładnia ślimakowa, układ hamulcowy był jednoobwodowy, we wszystkich kołach zastosowano bębny. Zawieszenie kół przednich było niezależne, na poprzecznym resorze piórowym i wahaczu oraz amortyzatorach dwustronnego działania. Zawieszenie kół tylnych było zależne, stanowiła je oś wsparta na resorze półeliptycznym, amortyzatory dwustronnego działania oraz drążki reakcyjne. W 1967 roku wprowadzono nowe reflektory z asymetrycznymi światłami mijania oraz zmodyfikowano układ chłodzenia (pompa cieczy chłodzącej została przeniesiona z wału prądnicy na wał wentylatora chłodnicy).
Na początku 1971 roku, podjęto decyzję o przeniesieniu produkcji Syreny z Fabryki Samochodów Osobowych na Żeraniu do Bielska Białej do Wytwórni Sprzętu Mechanicznego, gdzie produkowano silniki dla Syren. Z początkiem 1972 roku, zmieniono nazwe bielskiej fabryki na Fabryke Samochodów Małolitrażowych. W FSO trwały prace nad kolejnym modelem Syreny - 105 - który został publicznie przedstawiony pod koniec czerwca 1972 roku. 21 sierpnia 1972 oficjalnie przeniesiono produkcję ze stolicy do Bielska. W Warszawie wyprodukowano łącznie 177.234 sztuk Syren w kolejnych wersjach (od 100 do 104).
Pomimo iż od 21 sierpnia 1972 roku, z bielskich taśm montażowych zaczęły zchodzić 105-tki, których drzwi nie otwierały się już pod wiatr , W FSO wykonano jeszcze ze zgromadzonych zapasów 2600 egzemplarzy Syreny 104 (liczba ta zawarta jest w podanej powyżej liczbie aut wyprodukowanych w FSO). Poza drzwiami, nowa wersja Syreny różniła się jeszcze obniżona krawędzią okien bocznych oraz nowymi amortyzatorami.
Od 1972 roku fabrykę w Bielsku Białej opuszczały też Syreny R20 , samochody dwuosobowe ze skrzynią łądunkową o powierzchni 2m². Rozpoczęto też produkcję Syren Bosto (bielski osobowo-towarowy) , które mogły przewozić do 4-rech osób i 200 kg ładunku. Przednia część nadwozia pochodziła z modelu 104/105, natomiast część tylna była projektem bielskich konstruktorów. Tylna część nadwozia została wyposażona w dwa okna i podwójne oszklone tylne drzwi. Podczas przewożenia dwóch osób, samochód miał przestrzeń ładunkową 3m³. W samochodzie tym zwiększono o 20 cm rozstaw osi, przekonstruowano tylne zawieszenie. Syrenę Bosto produkowano w dwóch odmianach furgon (2-osobowy, bez okien w tylnej części) oraz towos (4-osobowy, dwa okna i oszklone drzwi w części tylnej nadwozia). Wersja finalna samochodu, nie różniła sie zanadto od pierwszych modeli .
W celu podniesienia bezpieczeństwa, od 1974 roku w Syrenach montowano, opracowany w Bielsku, dwuobwodowy układ hamulcowy, oddzielne były obwody dla kół przednich i tylnych.
Również w roku 1974 do produkcji weszła Syrena 105 Lux, w której celem poprawy estetyki pojazdu oraz komfortu jazdy, wprowadzono szereg udoskonaleń i modyfikacji. Do najistotniejszych należało przeniesienie dzwigni hamulca ręcznego i zmiany biegów na podłogę, pomiędzy nowe fotele przednie, które posiadały regulację kąta nachylenia. Ponadto samochód wyposażono w zewnętrzne lusterko wsteczne i ozdobne kołpaki kół.
Produkcja Syren w drugiej połowie lat siedemdziesiątych wahała się w granicach od 35 do 38 tysięcy sztuk rocznie, co przekraczało o 10 tysięcy planowaną zdolność produkcyjną maszyn. Wyeksploatowane urządzenia produkcyjne utrudniały utrzymanie odpowiedniego poziomu jakości, a wymiana oprzyrządowania na nowe, byłaby też nieopłacalna, gdyż Syrena, z pewnością nie należała już do nowoczesnych pojazdów, w produkcje których warto inwestować. W tej sytuacji podjęto decyzję o wstrzymaniu produkcji Syren. Dnia 30 czerwca 1983 roku, po (aż) trzydziestu latach produkcji, ostatnia Syrena opuściła halę montażową bielskiej FSM. Ogółem w Bielsku-Białej wyprodukowano 344 077 sztuk tego samochodu w różnych wersjach, a łącznie w kraju wytworzono ich przeszło pół miliona - 521.311 sztuk