Il existe deux types différents de moteurs V8 en fonction du vilebrequin.

Le plan vertical est une structure V8 typique des véhicules de circulation américains. L'angle entre chaque manivelle d'un groupe (un groupe de 4) et la précédente est de 90°, il s'agit donc d'une structure verticale vue depuis une extrémité du vilebrequin. Cette surface verticale permet d'obtenir un bon équilibre, mais elle nécessite un fer lourd. En raison de la grande inertie de rotation, le moteur V8 avec cette structure verticale a une accélération plus faible et ne peut pas accélérer ou décélérer rapidement par rapport aux autres types de moteurs. La séquence d'allumage du moteur V8 avec cette structure s'effectue du début à la fin, ce qui nécessite la conception d'un système d'échappement supplémentaire pour relier les tuyaux d'échappement aux deux extrémités. Ce système d’échappement complexe et presque encombrant est aujourd’hui devenu un gros casse-tête pour les concepteurs de monoplaces de course.

Avion signifie que la manivelle est à 180°. Leur équilibre n'est pas si parfait, à moins que l'arbre d'équilibrage ne soit utilisé, la vibration est très importante. Parce qu'il n'y a pas besoin de fer de contrepoids, le vilebrequin a un faible poids et une faible inertie, et peut avoir une vitesse et une accélération élevées. Cette structure est très courante dans la voiture de course moderne de 1,5 litre Coventry Climax. Ce moteur a évolué d'un plan vertical à une structure plate. Les véhicules dotés d'une structure V8 sont Ferrari (moteur Dino), Lotus (moteur Esprit V8) et TVR (moteur Speed ​​Eight). Cette structure est très courante dans les moteurs de course, et la plus connue est le Cosworth DFV. La conception de la structure verticale est compliquée. Pour cette raison, la plupart des premiers moteurs V8, notamment De Dion-Bouton, Peerless et Cadillac, ont été conçus avec une structure plate. En 1915, le concept de conception verticale est apparu lors d'une conférence américaine d'ingénierie automobile, mais il a fallu 8 ans pour l'assembler.