一般5缸以下的發動機的氣缸多采用直列方式排列，少數6缸發動機也有直列方式的，過去也有過直列8缸發動機。直列發動機的氣缸體成一字排開，缸體、缸蓋和曲軸結構簡單，製造成本低，低速扭矩特性好，燃料消耗少，尺寸緊湊，應用比較廣泛，缺點是功率較低。一般1升以下的汽油機多采用3缸直列1~2.5升汽油機多采用直列4缸，有的四輪驅動汽車採用直列6缸，因為其寬度小，可以在旁邊布置增壓器等設施。直列6缸的動平衡較好，振動相對較小，所以也為一些中、高極轎車採用，如老上海轎車。

6~12缸發動機一般採用v形排列，其中v10發動機主要裝在賽車上。v形發動機長度和高度尺寸小，布置起來非常方便，而且一般認為v形發動機是比較高級的發動機，也成為轎車級別的標誌之一。v8發動機結構非常複雜，製造成本很高，所以使用的較少，v12發動機過大過重，只有極個別的高級轎車採用。大眾公司近來開發出w型發動機，有w8、w12和w16三種，即氣缸分四列錯開角度布置，形體緊湊。