- за способом здійснення робочого циклу: дво- і чотиритактні, з наддувом і без нього
- за способом займання палива: з примусовим запалюванням (іскровим або факельним) паливо-повітряної суміші, утвореної в карбюраторі (карбюраторні двигуни), з запалюванням від стиснення (дизелі)
- за способом сумішоутворення: зовнішнім і внутрішнім сумішоутворенням
- за способом охолодження: з рідинним і повітряним охолодженням
- по розташуванню циліндрів: однорядні з вертикальним, горизонтальним і похилим розташуванням циліндрів, дворядні (V-подібні з різним кутом розвалу циліндрових блоків), багаторядні (з числом циліндрових блоків три і більше)
- за призначенням: стаціонарні, транспортні (суднові тепловозні, тракторні, автомобільні, авіаційні)
На автомобільному транспорті широко застосовуються карбюраторні двигуни і дизелі, що працюють по чотиритактному циклу. Рідше використовуються двотактні двигуни. Найбільше число моделей мають однорядне розташування циліндрів з числом циліндрів два - шість. На більшості вантажних автомобілів і автобусів встановлені V-подібні двигуни.
Умови експлуатації транспортних двигунів характеризуються частою зміною навантажувальних і швидкісних режимів роботи, значним діапазоном зміни температури і тиску атмосферного повітря, його забрудненням.
Техніко-економічними вимогами передбачається значне підвищення ефективності ДВС з одночасним зниженням їх металоємності і поліпшенням технологічності конструкції.