Aunque el motor de las motocicletas es refrigerado por líquido en la mayoría de los casos, tiene algunas características propias de alta tecnología que aún no han encontrado un lugar en el motor de un automóvil.
Un motor de la motocicleta es uno que los poderes de una motocicleta, y con frecuencia contiene de uno a seis cilindros y puede ser inyectado combustible, carburador e incluso cargado con turbo. Inicialmente el diseño del motor de motocicleta se baso en los motores de dos tiempos de combustión y la lubricación, pero las versiones más modernas están diseñadas con motores de cuatro tiempos. La mayoría de diseños de los motores de las motocicletas, tienen la transmisión diseñada en la carcasa del motor, y los dos componentes funcionan como un solo diseño.
El motor de las motocicletas está diseñado especialmente para que su potencia máxima pueda trabajar con altas revoluciones del motor por minuto, o RPM. La motocicleta típica es capaz de operar cómodamente a entre 6.000 y 8.000 RPM sin sufrir daños. Algunas de las motocicletas de estilo japonés son capaces de soportar el funcionamiento prolongado a 10.000 RPM y superiores. Incluso hay algunos motores diseñados especialmente para las motocicletas de carreras, las cuales pueden operar con seguridad teniendo registros que sobrepasan los 15.000 RPM.
El motor de la motocicleta no difiere mucho del motor se encuentra en un automóvil promedio, pero se construye típicamente en una escala más pequeña. Las funciones básicas del combustible, la combustión y la compresión que existen en la motocicleta, son propensas a los mismos tipos de problemas mecánicos que puede llegar a sufrir un automóvil. El sobrecalentamiento y los problemas de entrega de combustible, son los daños más comunes en el motor de una motocicleta. Por lo general, la mayoría de daños sufren los motores de las motocicletas son causados por falta de mantenimientos preventivos.
Aunque las motocicletas son refrigeradas por líquido en la mayoría de los casos, tiene algunas características propias de alta tecnología que aún no han encontrado un lugar en el motor de un automóvil. Aleaciones exóticas utilizadas en la producción del motor así como el diseño de la era espacial en las plantas de energía ayudan a crear las máquinas de ultra rápida aceleración y velocidad. Algunos modelos experimentales han incluido características tales como pistones ovales en el diseño del motor, llevando el costo de la motocicleta a niveles muy superiores que el de algunos automóviles.
En los Estados Unidos, Harley Davidson ha elegido quedarse con un diseño de motor refrigerado por aire muy similar a sus originales, los cuales fueron construidos a principios de 1900 cuando aparecieron las primeras motocicletas. La Harley Davidson V-twin, refrigerada por aire, tiene el motor de la motocicleta de manera independiente. El motor está separado de la transmisión en este diseño y está conectado a la transmisión a través de una cadena de transmisión o cinturón llamada unidad principal. La transmisión puede ser una unidad de cuatro a seis velocidades y la transmisión final de la rueda trasera puede ser una cadena de rodillos o una correa dentada.
