Có hai loại động cơ V8 khác nhau tùy thuộc vào trục khuỷu.

Mặt phẳng thẳng đứng là cấu trúc V8 điển hình trên các phương tiện giao thông của Mỹ. Góc giữa mỗi tay quay trong một nhóm (nhóm 4) và tay quay trước đó là 90°, do đó nó là cấu trúc thẳng đứng khi nhìn từ một đầu của trục khuỷu. Bề mặt thẳng đứng này có thể đạt được sự cân bằng tốt nhưng cần có bàn ủi có trọng lượng nặng. Do quán tính quay lớn nên động cơ V8 có kết cấu thẳng đứng này có khả năng tăng tốc thấp hơn, không thể tăng giảm tốc nhanh so với các loại động cơ khác. Trình tự đánh lửa của động cơ V8 có cấu trúc này là từ đầu đến cuối, đòi hỏi phải thiết kế thêm hệ thống ống xả bổ sung để nối các ống xả ở hai đầu. Hệ thống ống xả phức tạp và gần như cồng kềnh này giờ đây đã trở thành vấn đề khiến các nhà thiết kế xe đua một chỗ đau đầu.

Mặt phẳng có nghĩa là tay quay là 180°. Độ cân bằng của chúng không quá hoàn hảo, trừ khi sử dụng trục cân bằng nếu không độ rung sẽ rất lớn. Do không cần sắt đối trọng nên trục khuỷu có trọng lượng thấp, quán tính thấp, có thể đạt tốc độ và gia tốc cao. Cấu trúc này rất phổ biến ở mẫu xe đua hiện đại 1,5 lít Coventry Climax. Động cơ này đã phát triển từ một mặt phẳng thẳng đứng thành một cấu trúc phẳng. Xe có cấu trúc V8 là Ferrari (động cơ Dino), Lotus (động cơ Esprit V8) và TVR (động cơ Speed ​​Eight). Cấu trúc này rất phổ biến trong các động cơ đua và cấu trúc nổi tiếng là Cosworth DFV. Thiết kế của cấu trúc dọc rất phức tạp. Vì lý do này, hầu hết các động cơ V8 đời đầu, bao gồm De Dion-Bouton, Peerless và Cadillac, đều được thiết kế với cấu trúc phẳng. Năm 1915, ý tưởng thiết kế theo chiều dọc xuất hiện tại hội nghị kỹ thuật ô tô của Mỹ nhưng phải mất 8 năm mới có thể lắp ráp được.