Motorul este sursa de putere a mașinii. Majoritatea motoarelor auto sunt dispozitive cu putere termică, denumite motoare termice. Motorul termodinamic constă în transformarea energiei termice produse de arderea combustibilului în energie mecanică prin schimbarea stării substanței de lucru.
În 1876, Nicolaus A. Otto, un german, a inventat motorul pe benzină cu patru timpi cu piston alternativ pe baza motorului cu presiune atmosferică. Din cauza celor patru timpi de admisie, compresie, lucru și evacuare, eficiența termică a motorului este crescută de la 11% la 14% din motorul cu presiune atmosferică, în timp ce calitatea motorului este redusă cu 70%.
În 1892, Rudolf Diesel, un inginer german, a inventat un motor cu aprindere prin compresie (adică un motor diesel), care a fost al doilea progres major în istoria motoarelor cu ardere internă. Datorită utilizării raportului de compresie ridicat și a raportului de expansiune, eficiența termică a altor motoare la acel moment a crescut cu o dată.
În 1926, elvețianul A. Buchi a prezentat teoria turbocompresiei de evacuare, care utilizează energia de evacuare din motor pentru a conduce compresorul și a presuriza motorul. După anii 1950, tehnologia de turbocompresie a gazelor de eșapament a început să fie aplicată treptat în motoarele cu combustie internă auto, ceea ce a îmbunătățit considerabil performanțele motorului și a devenit a treia descoperire majoră din istoria dezvoltării motoarelor cu ardere internă.
