Phân loại động cơ dựa vào kiểu vận hành của piston

Động cơ kiểu chữ I

Đây là kiểu thường thấy nhất trên xe. Ở kiểu này, các xi-lanh được xếp thẳng hàng với nhau.

Động cơ kiểu chữ V

Kiểu V thường được sử dụng trên những mẫu xe hiệu suất cao, được cấu thành từ hai hàng xi-lanh riêng biệt được đặt theo một góc cố định. Thay vì động cơ I6 có chiều dài khá đáng kể thì V6 chỉ dài khoảng hơn phân nửa, thay vào đó là bề ngang lớn hơn.

Động cơ kiểu chữ W

Thường thấy trên những chiếc xe hiệu suất cao, xe sang của tập đoàn Volkswagen. Động cơ W trước đây được sử dụng trên máy bay với ba thân máy riêng lẻ. Đến khi có mặt trên xe thương mại, W chỉ còn hai thân máy do được cấu thành từ hai động cơ VR của VW. Hiện nay, Bentley vẫn sử dụng W12 trong khi Bugatti dùng W16.

Động cơ kiểu Boxer

Động cơ Boxer (còn gọi là động cơ đốt trong dạng phẳng) là loại động cơ ô tô có piston và xi lanh được bố trí nằm ngang đối xứng nhau. Các piston được đặt trên cùng một mặt phẳng nên khi chúng di chuyển sẽ tương tự như các tay đấm boxing, do đó loại động cơ này được gọi là Boxer.