按照發(fā)動機汽缸數(shù)量和排列形式可以把發(fā)動機分為很多類型。
世界第一輛摩托車搭載的就是單缸發(fā)動機，所以單缸絕對是“鼻祖”級別。單缸有很多優(yōu)點，例如結(jié)構(gòu)比較簡單，可以把重量降到最低限度?，F(xiàn)在很多入門級別的摩托車還是選用單缸發(fā)動機，因為良好的穩(wěn)定性和耐用度，越野摩托車也大多采用單缸發(fā)動機，連新近的MOTO3級別的賽車也是采用單缸250發(fā)動機。但是單缸發(fā)動機的瓶頸在于排氣量存在物理極限，所以動力性能不可能很強。另外，振動也是物理缺陷，后來工程師加入了平衡軸的設(shè)計，情況雖有好轉(zhuǎn)，但并不能消除振動。如今在摩托車領(lǐng)域應(yīng)用最多最廣的就是單缸發(fā)動機，兩沖程單缸發(fā)動機現(xiàn)在大部分被用在輕型越野賽車和卡丁車上。
雙缸發(fā)動機有很多排列方式，比如并列雙缸、V型雙缸、對置雙缸、縱列雙缸等。并列雙缸相當于把兩個單缸發(fā)動機并列在一起，雙汽缸交替運轉(zhuǎn)，這樣振動就被抵消了。但是早期風(fēng)冷時代，并列雙缸的散熱性能不是很理想，所以同時也出現(xiàn)了V型雙缸的形式。V型排的雙缸有很多優(yōu)點，例如，寬度很窄，扭矩比并列式的要大，兩個汽缸分開散熱?，F(xiàn)在V型雙缸和直列四缸一起成為主流機型。
小角度V形雙缸是美式巡航車的標志之一，90度直角V型雙缸也代表了高性能。V型雙缸在車上的布局多為縱置，但也有特例，比如MOTO Guzzi就是橫置的V型雙缸。BMW為了得到更低的重心，采用了對置雙缸發(fā)動機，但是起初在材料還不先進的時代，地球引力導(dǎo)致的活塞和缸體的垂直方向偏磨是這種發(fā)動機的一大弊病。
三缸發(fā)動機現(xiàn)在屬于小眾的選擇，目前使用三缸的有Triumph、Benelli。三缸發(fā)動機的初衷是為了超過雙缸發(fā)動機的排量極限和更接近四缸的平順性，得到類似平順性的同時盡量降低寬度。在兩沖程時代還出現(xiàn)過前二后一的V型三缸，但屬于曇花一現(xiàn)。三缸大多數(shù)都是直列，但是也有橫置和縱置，例如Triumph的Rocker就是縱置三缸，當然也是唯一的縱置三缸。
四缸發(fā)動機可以分為直列四缸、V型四缸和對置四缸。四缸基本是現(xiàn)在的主流，目前日系跑車、運動街車幾乎都采用直列四缸下。直列四缸的平順性、動力性能可以達到最佳平衡，當年Honda就是以直列四缸為亮點，用CB750打入歐洲，并且橫掃歐洲市場，意大利的MV Agusta也是用直列四缸統(tǒng)治GP賽場17年。V型四缸的結(jié)構(gòu)更加緊湊，寬度相對于直列有所降低，低轉(zhuǎn)速時可以提供更大的扭矩。對置四缸應(yīng)用在早期Honda GL1000上，現(xiàn)在已經(jīng)幾乎絕跡了。縱直列四缸發(fā)動機最早被ACE使用在摩托車上。
五缸發(fā)動機相當少見，Honda的MotoGP賽車RC211V上裝配的就是V型五缸發(fā)動機，剩下的就是在一戰(zhàn)時期出現(xiàn)過的，把飛機用星形五缸發(fā)動機裝在摩托車上的案例，但這個屬于特例中的特例。
六缸發(fā)動機也有直列和對置之分。直列六缸早在1966年的本田賽車RC166上出現(xiàn)，轉(zhuǎn)速超級靈敏，就好像油門直接控制的是轉(zhuǎn)速表的指針而不是發(fā)動機。后來Benelli把直列六缸應(yīng)用在了市售車型上，Honda也在CBX上搭載了直列六缸，但是直列六缸的寬度限制了它的發(fā)展，由于寬度太大，大排量直列六缸的靈活性一直不太理想。最近BMW把1600mL直列六缸發(fā)動機裝配到K1600GT上，由于GT屬于重型旅行車，靈活性不是第一訴求，直列六缸提供的強大動力和出色的平順性使得長途旅行更加愜意。對置六缸有著更低的重心，強大的扭矩，所以被Honda裝在旅行車金翼上，使得金翼在重型旅行車領(lǐng)域獨樹一幟。
八缸發(fā)動機已經(jīng)沒有辦法做成直列了，所以只有V型八缸一種形式。MotoGuzzi早在1955年就把V形八缸發(fā)動機裝配在摩托車上。該車所有部件都小巧精致，整車重量150公斤，極速達到了275公里/小時，這在當時足夠轟動。但八缸發(fā)動機過于復(fù)雜，成本高得令廠商和消費者都無法接受，所以一直沒有得到延續(xù)和普及。
在美國這個極端追求動力的國家，有一個小眾的巡航車品牌叫“BOSS HOSS”，它的創(chuàng)始人蒙特·沃內(nèi)是一個動力狂人，他用美國肌肉車的大排量V型八缸發(fā)動機來制造摩托車，這款車的動力可以用令人發(fā)指來形容。當然蒙特·沃內(nèi)并不滿足，他已經(jīng)在用V10的發(fā)動機來造摩托車了。
按照汽缸數(shù)量和形式來區(qū)分發(fā)動機只是一種很籠統(tǒng)的方法。另外還可以根據(jù)發(fā)動機工作原理分為兩沖程和四沖程；按凸輪軸的驅(qū)動形式也可以分為頂桿式、鏈條式、皮帶式、齒輪式等等；按冷卻形式也有空氣冷卻、液體冷卻、強制空氣冷卻、混合冷卻等。
由于摩托車發(fā)展了100多年，所以很難在這里把所有的發(fā)動機形式逐一列舉，很多發(fā)動機都沒有進入市售領(lǐng)域，比如轉(zhuǎn)子發(fā)動機只有Suzuki一家出過一款市售產(chǎn)品，燃氣渦輪機也只有Y2K一款車型，所以這里講到的都是傳統(tǒng)汽缸式內(nèi)燃機，而且講解得也比較淺顯，希望能勾起讀者對摩托車發(fā)動機
