单缸发动机
单缸四冲程发动机，曲轴每转两圈才燃烧一次，所以能明显地感到发动机的工作是断续的，排气声音的断续性更强。由于上述特点，单缸摩托车给人一种冲劲和节奏感。
在低转速时，单缸发动机工作不平稳，容易使发动机熄火停转。在高转速时，震动大。
多缸发动机
二缸以上的发动机叫多缸发动机。多缸机优点很多，例如运转平稳、圆滑，有利于提高发动机的转速，有利于提高功率。其缺点是尺寸大、重量重、结构比较复杂。
直列发动机
发动机各缸和曲轴方向成一列布置的发动机叫直列发动机。在摩托车上，往往把发动机横向布置在车架上，所以也有人把这种发动机叫并列发动机。
V型发动机
V型发动机的历史比直列发动机的历史还长。在V型发动机上，对向布置的二个气缸连杆装在一个曲柄销上，这样可使曲轴长度大幅度变短。可以使发动机大幅度地小型轻量化，从而使摩托车的方向把轻便灵活。
V型发动机的优点很多，其缺点是进排气管结构复杂。
气缸夹角
在V型发动机上，对向布置的二列气缸之间成一定角度，该角度叫气缸夹角。该夹角的大小将直接影响各缸的点火间隔，同时也将影响发动机的振动特性。
在V2发动机上，气缸夹角越小，发动机工作时产生的突突节奏感越强。实际上，V2发动机的节奏感比单缸机都强烈。哈利车的V2发动机的气缸夹角是45度。
在采用90度的气缸夹角时，对向布置的二缸所产生的振动力能互相抵消。许多厂家都采用90度夹角的V型发动机，如杜卡迪、摩托古齐和日本的本田公司。在日本，其他厂家大都不采用90度夹角的V型发动机。这或许是从总布置角度考虑，或是和专利权有关吧。
水平对置发动机
气缸夹角180度的V型发动机就是水平对置发动机。宝马公司的拳击手发动机就是水平对置的。
发动机的布置
发动机的布置工作把包括二项工作。一是发动机本身的布置，这项工作主要是气缸布置方案的选择，二是发动机在摩托车上的布置，这项工作主要是发动机的布置方向选择。气缸布置方案的选择十分重要，因为它和摩托车的总布置有关，与方向把的转向手感有关，当然也与发动机在车架的布置方向有关。
发动机的直列布置或V型布置极大地影响到发动机的形状，而且曲轴结构也大不相同。在直列发动机上，每个曲柄销上安装一个连杆，在V型发动机上，每个曲柄销上安装二个连杆。
发动机在车架上的布置工作，主要是选择发动机的布置方向，即横置发动机或纵置发动机。曲轴和车体方向成直角的叫横置发动机，曲轴和车体方向平行的叫纵置发动机，它们的特点如下：
1.横置直列发动机
横置直列发动机是摩托车流行的一种布置方案。这种布置方案容易调整前后轮胎的载荷，可以缩短轴距，容易布置进排气管，在摩托车行驶时各缸都能接触到行驶冷风，风冷发动机十分偏爱这种方案。
缺点也较多，如发动机长度尺寸长，使摩托车尺寸变宽。发动机位置较高，也影响坐椅的位置。曲轴旋转时产生的陀螺效应，阻碍摩托车转弯的侧倾动作。
2.横置V型发动机
优点很多，V型发动机比直列发动机的长度短，所以布置起来十分方便。一般多数使用V4发动机。
3.纵置直列发动机
这种方案使摩托车宽度变窄，二脚着地性好。当摩托车侧倾时很容易用脚扶正。当使用轴传动时，也很容易把曲轴的旋转方向调转90度，以便直接驱动后轮。
缺点是容易使摩托车的前后变长，增加了轴距，而且进排气系的布置也十分困难。对于风冷多缸发动机来说，后面气缸的冷却十分困难。
现代摩托车很少采用这种方案。宝马K系列是大型运动摩托车，采用轴传动，装用了水冷4缸发动机，发动机不是直列，而是水平躺倒布置在车架上，这样使发动机的高度大幅度降低，也有利于进排气系的布置。
4.横置V型发动机
在前后方向上，这种布置方案较直列发动机短。空冷发动机使用这种方案时，后排气缸的冷却不好。如果是V型发动机的话，二个气缸都能吹到冷风，不会出现冷却不良的问题。这种方案只适用于V4以下的发动机，如果是V6发动机，由于发动机尺寸大，将会影响到车座的布置。
各种二冲程发动机（略）
1轴V型-- NSR500
2轴V型-- YZR500
方形4缸-- RG500
并列2缸-- KR500
发动机前倾的优点
要求发动机前倾的原因很多。进排气系要求发动机前倾，主要是从提高发动机性能来考虑的。前倾之后，能使进排气管的弯曲部分变圆滑，这样有利于提高发动机的进排气效率。
车架结构也要求发动机前倾，这主要是防止车架和发动机干涉。为了使用少的材料制成刚度较高的车架，车架的各部分结构都有各不相同的要求。例如，前支架和后支架附近，应尽可能地设计成一条直线，并使用较粗的管材进行连接。这样，当把发动机直立地布置在车架上时，由于发动机较高，将使车架和发动机干涉。
而发动机前倾后，可降低发动机的总高度，从而避免与车架发生干涉。
雅马哈的摩托车，发动机气缸的前倾角高达35- 45度。