Normalmente disponible en configuraciones de 5 y 6 cilindros, el motor en línea es un motor de combustión interna con todos los cilindros alineados en una misma fila, sin desplazamientos. Se han utilizado en automóviles, locomotoras y aviones, aunque el término "en línea" tiene un significado mas amplio cuando se refiere a motores de aviación.

Los motores con configuración en línea son notablemente mas fáciles de constrir que sus equivalentes con configuración en V o de cilindros opuestos ya que tanto el bloque del motor como el cigüeñal se pueden fabricar a partir de un único molde para metal y requiere una única culata y por tanto menos árboles de levas. Además los motores en línea son mas compactos en cuanto a sus dimensiones físicas globales que los de distribución radial, y se pueden montar en cualquier dirección. La configuración en línea es más sencilla que su correspondiente configuración en V. Tienen un soporte entre cada pistón, mientras que los motores planos y en V tienen un soporte entre cada par de pistones. Con 6 cilindros estos motores están inherentemente equilibrados, mientras que con 4 no lo están, al contrario de lo que ocurre para las configuraciones en V y boxer para 4 cilindros.

Uso en automóviles

El motor en línea de cuatro cilindros es con diferencia la configuración mas utilizada, mientras que la de 6 cilindros ha sido reemplazada en gran parte por motores V6, que aunque inherentemente no tienen un funcionamiento tan suave, son menores tanto en altura como en longitud y más fáciles de ajustar al pequeño tamaño del hueco del motor en los automóviles modernos. Algunos fabricantes como Honda, Audi, Mercedes, Toyota, Volkswagen y Volvo han utilizado configuraciones de 5 en línea. La familia Atlas de General Motors incluye motores en linea de 4, 5 y 6 cilindros.

La configuracion de 8 cilindros en línea fue las más prestigiosa en su momento; se podía fabricar con menor coste que la configuración en V por los fabricantes de lujo, los cuales se podian centrar en otras especificaciones no necesariamente geométricas del motor e incluso lograr motores más potentes que los V8. En la década de 1930 Duesemberg utilizó un bloque de motor de aleación de aluminio con cuatro válvulas por cilindro y cámaras de combustión semiesféricas para producir el motor más potente en el mercado. Esto fue un punto de partida para que Pontiac introdujera el motor en línea de 8 cilindros más barato en 1933. Sin embargo, después de la segunda guerra mundial, el motor en línea de 8 cilindros fue sustituido por el más ligero y compacto V8.

Muchos fabricantes montaron motores en línea con un ángulo desde la vertical o "motores inclinados". El famoso motor inclinado de 6 cilindros de Chrysler se usó en varios modelos de los 60 y los 70. Honda también montó motores inclinados de 5 y 6 cilindros en modelos como el Honda S2000 y el Acura Vigor. Saab utilizó por primera vez un motor en linea de cuatro cilindros inclinado a 45 grados para el Saab 99, pero posteriores versiones del motor estaban menos inclinadas.

Principalmente dos factores han llevado a desestimar la eleccion de motores de 6 cilindros en línea para automoviles. Primero, los volantes de inercia Lanchester, una antigua idea retomada por Mitsubishi en los 80 para para solucionar la rudeza natural de los motores de cuatro cilindros en línea que fue adoptada rápidamente por otros fabricantes, ha hecho de los motores de cuatro cilindros en línea y 6 en V puedan tener un funcionamiento mucho más refinado del que tienen naturalmente. La suavidad propia del motor de seis cilindros en línea ya no era por tanto la gran ventaja que suponía. Por último, en aquella época el consumo de combustible se convirtió en un factor mucho más importante. Los coches cada vez eran más pequeños y buscaban aprovechar el espacio. El hueco del motor en un coche mediano o pequeño moderno, que está usualmente diseñado para motores de cuatro cilindros en línea, habitualmente no tiene espacio para un seis cilindros en línea, pero puede albergar con pequeñas modificaciones un 6 en V.

Algunos fabricantes (inicialmente Lancia y más reciantemente Volkswagen con el motor VR6) han intentado combinar las ventajas de la configuración en línea y en V, diseñando una V de ángulo estrecho. El resultado es un motor más compacto que con las dos anteriores configuraciones, pero menos suave (sin balancear) que ambas.

Los motores en línea de 6 cilindros se usan en algunos modelos de los fabricantes BMW, Ford Australia, Chevrolet, GMC, Toyota, Suzuki y Volvo.

Uso en la aviación

En aviación, el término "motor en línea" se usa en un sentido más amplio para referirse a cualquier motor no radial.

Algunos motores en línea, en sentido estricto, se han producido para aviones. Renault produjo un motor en línea de 6 cilindros refrigerado por aire que se usó en el Stampe. Un diseño similar fue la serie de Havilland Gipsy usada en el Tiger Moth y otros aviones. Las ventajas incluyen mejoras en la visibilidad del piloto en aviones de un sólo motor y un centro de gravedad más bajo.

Otros usos

Se han montado motores de este tipo en algunos autobuses y trenes de forma horizontal. Esto no se debe confundir con una configuracion de motor plano, ya que se trata esencialmente de un motor en línea tumbado sobre sí mismo. Motores bajo el suelo para autobuses y unidades de tren son algunas aplicaciones de este diseño. Estos motores pueden estar basados en un motor de colocación vertical con alguna alteración para posibilitar el montado horizontal.