Pada musim panas 1964, Muller diminati oleh Bayern Munich dan TSV 1860 Munich. Perlu diketahui, kala itu Bayern belum menjadi klub besar seperti sekarang ini. Pada 1964, Bayern masih bermain di kasta kedua sepakbola Jerman.
Di sisi lain, TSV 1860 Munich merupakan klub yang tampil di kasta tertinggi Liga Jerman. Mereka bahkan salah satu klub yang difavoritkan karena memiliki banyak pemain hebat pada masanya. Meski begitu, Muller justru lebih memilih bergabung dengan Bayern.
Alasan Muller memilih Bayern sebenarnya cukup sederhana. Sebagai pemain yang masih cukup muda kala itu, ia paham bahwa bukanlah hal mudah untuk bermain secara regular di tim TSV 1860 Munich yang punya banyak pemain top. Karena ia ingin mendapatkan jaminan tampil sebagai starter, maka Bayern pun menjadi klub yang dipilihnya.
Tak butuh waktu lama bagi Muller untuk menjadi bagian penting dari skuad Bayern. Dengan kemampuan mencetak golnya, Muller pun mendapat kepercayaan tampil sebagai ujung tombak utama Die Roten. Pada musim perdananya, ia berhasil mengantarkan Bayern promosi ke divisi utama.