การจำแนกประเภทของเครื่องยนต์รถยนต์มีประเภทดังต่อไปนี้:
1. ตามประเภทของกำลัง เครื่องยนต์รถยนต์สามารถแบ่งออกเป็นเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์เบนซิน มอเตอร์รถยนต์ไฟฟ้า และไฮบริด
2. ตามการจำแนกประเภทของระบบไอดี มันสามารถแบ่งออกเป็นสี่ประเภท: สำลักโดยธรรมชาติ, องคาพยพ, ซูเปอร์ชาร์จทางกลและซูเปอร์ชาร์จคู่
3. ตามโหมดการเคลื่อนที่ของลูกสูบ มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในลูกสูบแบบลูกสูบและเครื่องยนต์ลูกสูบแบบหมุน
4. ตามประเภทของการจัดเรียงกระบอกสูบ มีทั้งเครื่องยนต์แบบอินไลน์ เครื่องยนต์แบบ V เครื่องยนต์แบบ W และเครื่องยนต์ตรงข้ามในแนวนอน
5. ตามจำนวนกระบอกสูบสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องยนต์สูบเดียวและเครื่องยนต์หลายสูบ รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์สามสูบ สี่สูบ หกสูบ และแปดสูบ
6. ตามวิธีการระบายความร้อนที่แตกต่างกัน มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยน้ำและเครื่องยนต์ระบายความร้อนด้วยอากาศ
7. ตามจำนวนจังหวะ มันสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในสี่จังหวะและเครื่องยนต์สันดาปภายในสองจังหวะ
8. ตามการจำแนกประเภทของโหมดการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ เครื่องยนต์หัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ และเครื่องยนต์ไดเร็กอินเจคชั่นในกระบอกสูบ