Việc phân loại động cơ ô tô có các loại sau:

1. Theo loại công suất, động cơ ô tô có thể được chia thành động cơ diesel, động cơ xăng, động cơ xe điện và động cơ hybrid.

2. Theo phân loại của hệ thống nạp, nó có thể được chia thành bốn loại: hút khí tự nhiên, tăng áp, tăng áp cơ học và tăng áp kép.

3. Theo chế độ chuyển động của piston, nó có thể được chia thành động cơ đốt trong piston chuyển động qua lại và động cơ piston quay.4. Theo kiểu bố trí xi lanh có động cơ thẳng hàng, động cơ chữ V, động cơ chữ W và động cơ đối đỉnh nằm ngang.

5. Theo số lượng xi-lanh, nó có thể được chia thành động cơ một xi-lanh và động cơ nhiều xi-lanh. Ô tô hiện đại chủ yếu sử dụng động cơ ba xi-lanh, bốn xi-lanh, sáu xi-lanh và tám xi-lanh.

6. Theo các phương pháp làm mát khác nhau, nó có thể được chia thành động cơ làm mát bằng nước và động cơ làm mát bằng không khí.

7. Theo số hành trình, có thể chia thành động cơ đốt trong bốn thì và động cơ đốt trong hai thì.

8. Theo phân loại các chế độ cung cấp nhiên liệu, động cơ chế hòa khí, động cơ phun xăng điện tử và động cơ phun trực tiếp trong xi lanh.