一如其名，直列引擎的汽缸均排成一直線。

引擎的所有汽缸均排列在同一平面上，形成一直列的情形，稱為直列引擎。以直列四汽缸引擎為例，常見的標示方式有二種，一是取與排列外型相似的I做標示，就標示為「I4」。另外一種則是以英文Line做開頭，而標示為「Line 4」或「L6」以代表直列4汽缸或是直列6汽缸引擎之意。

V型引擎

汽缸數增加，采用V型汽缸配置的引擎可以有效減少引擎體積，增加車室空間。

引擎的汽缸分別排列在二個平面上，此二個平面相互產生一個夾角。汽缸呈V型排列的引擎會因汽缸數量的不同，而有60、90、120度三種常見的角度。夾角為180度的引擎則另外稱為「水平對置式引擎」。