Es el diseño del motor de explosión cuyos cilindros se disponen consecutivamente. Los motores en línea son el tipo de motor de combustión interna más utilizado en automóviles de pasajeros, camiones y motocicletas.
Los motores de cuatro cilindros en línea son los más utilizados en los automóviles, mientras que los motores de dos cilindros en línea fueron bastante frecuentes en todo tipo de motocicletas, especialmente en la década de 1970. Tres y seis cilindros también son comunes, mientras que los cinco cilindros son raros. Debido a su gran longitud, los motores de ocho cilindros en línea son menos habituales.
Se denomina motor en V a una disposición de motor de combustión en donde los cilindros se agrupan en dos bloques o filas de cilindros, colocados de manera que forman una letra "V", y que convergen en el mismo cigüeñal.
En estos motores el aire de admisión es succionado por el interior de la V y los gases de escape expulsados por los laterales.
En el diseño y la construcción de motores en V se adoptan distintas configuraciones, con dos bancadas de cilindros dispuestos en diferentes ángulos para diferentes usos. Dependiendo del número de cilindros, estos deben ser dispuestos en un ángulo que permita un funcionamiento óptimo del motor y que le dé un elevado grado de estabilidad ante las vibraciones.
El motor W es una configuración de motor en la cual los bancos de cilindros están ubicados de manera que semejan una letra W, de la misma forma que un motor en V recuerda una letra V. Hay tres implementaciones totalmente diferentes de este concepto: una con tres bancos de cilindros, una con cuatro bancos, y una con dos bancos de cilindros y dos cigüeñales.
Un motor plano, también conocido como motor con cilindros horizontalmente opuestos, es un propulsor donde los pistones están ubicados opuestos dos a dos a cada lado de un cigüeñal central.
La configuración más común de los motores planos es el motor bóxer, en el que los pistones de cada par opuesto de cilindros se mueven hacia adentro y hacia afuera al mismo tiempo. Los motores bóxer son un tipo de motor plano, pero no todos los motores planos son necesariamente motores bóxer. La configuración alternativa es un motor en V con un ángulo de 180 grados entre las bancadas de cilindros, en el que cada par de cilindros comparte una única muñequilla, de modo que cuando un pistón se mueve hacia adentro, el otro se mueve hacia afuera.
El motor Wankel (también conocido como motor rotativo) es un tipo de motor de combustión interna, ideado por Félix Wankel, y convertido en algo práctico por Walter Froede, de NSU; que utiliza rotores en vez de los pistones de los motores alternativos.
Es un motor rotativo de cuatro tiempos, pero en zonas distintas del estator o bloque, con el pistón moviéndose sin detenciones de un tiempo a otro. Más concretamente, la envolvente es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular o triángulo-lobular que realiza un giro de centro variable (rotor excéntrico). Este pistón transmite su movimiento rotatorio a un eje cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira ya con un centro único manteniendo sus 3 vértices en contacto con el "estator" o "epitrocoide", delimitando así tres compartimentos separados de mezcla.