Jednovalcové motory:

Jednovalcové motory sa vyznačujú jednoduchou konštrukciou a tým pádom aj nižšími výrobnými nákladmi. Sú menej náročné na údržbu a nastavovanie. Ďalšou prednosťou tejto konštrukcie je nízka hmotnosť, ktorá ich predurčuje na použitie v terénnych motocykloch a relatívne nízka spotreba paliva a oleja.

Nevýhodou ostávajú relatívne vibrácie, ktoré vznikajú kvôli striedavému zaťaženiu kľukového hriadeľa (4T-každá druhá otáčka)

Viac-valcové motory boli vyvinuté kvôli väčším výkonom, kľudnejšiemu chodu a väčšej životnosti. Použitím väčšieho množstva valcov je možné takisto zvyšovať zdvihový objem motorov.

Vysoké otáčky motora sú podmienené malou hmotnosťou jednotlivých dielov kľukového mechanizmu. Zmenšenie hmotnosti je možné dosiahnuť rozdelením zdvihového objemu medzi viacero valcov. Vďaka tomu majú viacvalcové motory väčšiu životnosť, nekladú veľké nároky na údržbu a tlak spalín je rozdelený medzi viacej valcov – menšie špecifické zaťaženie motora. Pri menšom špecifickom zaťažení motora sa šetria ložiská v motore, piesty, steny valcov a súčasti ventilového rozvodu.

Radové dvojvalcové motory:

Steny oboch valcov tvoria jeden blok a valce sú umiestnené v rade.
Ak sa oba piesty pohybujú zároveň v rovnakej výške je to tzv. paralelný dvojvalec (parallel-twin). Tieto motory majú vyvážený chod a vysokú účinnosť pri nízkych otáčkach. Ich nevýhodou sú silné vibrácie pri vyšších otáčkach (pokiaľ nie sú vybavené vyvažovacím hriadeľom).

Ak sa piesty pohybujú striedavo tzn. fázovo posunuté o 180 stupňov je to protibežný motor. Tieto motory majú kľudnejší chod avšak ich krútiaci moment je menší než u porovnateľných paralelných motorov.

Dvojvalcové motory s protibežnými piestami – BOXER:

Piesty sú v jednom bloku postavené priamo proti sebe. Pohybujú sa súčastne smerom dnu a von. Odtiaľ aj vznikol názov boxer. Motor vychádza plochý a motocykel má potom nízko umiestnené ťažisko. Tieto motory sú neodmysliteľne spojené so značkou BMW.

Boxery majú veľmi vyvážený a kľudný chod avšak pri nízkych otáčkach sa u nich prejavuje silný klopivý moment, ktorý spôsobuje vibrácie. Konštrukčné usporiadanie boxera však dovoľuje priamo spojiť kľukový hriadeľ so spojkou a prevodovkou, bez primárneho prevodu, čim je možné znížiť celkové trenie v motore.

Motory s valcami do V:

Piesty sú usporiadané podobne ako pri motore typu boxer, ale sú vyklopené hore pod určitým uhlom. Podľa toho rozlišujeme motory 90V (Ducatti), ktorých valce zvierajú uhol 90 stupňov alebo 70V (Yamaha XV 535 Virago) atď. Tieto motory sa do rámu montujú pozdĺžne (Moto Guzzi) alebo priečne (Harley-Davidson).

Motory s valcami do V sa vyznačujú vysokým krútiacim momentom a “záťahom“ od nízkych otáčok. 90 stupňové “véčka“ sa vyznačujú veľmi kľudným chodom a používajú sa v športových a cestovných motocykloch. U motorov s menším uhlom medzi valcami sa musia odstrániť rôzne technické záludnosti, aby dosiahli rovnako kľudný chod ako 90 stupňové prevedenia.

Trojvalcové motory:

Trojvalcové motory sa vyrábajú v radovom prevedení a montujú sa priečne. Najčastejšie sú čapy kľukového hriadeľa posunuté o 120 stupňov (Laverda RGS 1000 Jota) vďaka čomu dosahujú kľudný chod. Ich výhodou je relatívne malá montážna šírka oproti porovnateľnému štvorvalcovému motoru.

Štvorvalcové motory:

Sú veľmi rozšírené a existuje veľa variant: Radový štvorvalec s priečnou montážou (Honda CB750), radový štvorvalec s pozdĺžnou montážou (BMW K100), boxer s pozdĺžnou montážou (Honda Gold Wing GL1200 DX) 90 stupňový štvorvalec do V (Honda VFR750F) alebo tzv. štvorcové motory s dvoma kľukovými hriadeľmi a valcami usporiadanými na vrcholoch štvorca (Ariel 1000 Square Four).

Štvorvalcové motory majú kľudný chod a dosahujú vynikajúce výkony a aj vysoké otáčky. Majú tiež dlhú životnosť.

Najrozšírenejšímí štvorvalcami sú radové štvorvalce s priečnou montážou. Vačšina super a hyperšportových motocyklov je poháňaná práve takýmito motormi. Dnes dosahujú otáčky prevyšujúce 14 000 ot./min a podávajú vysoké výkony.

Honda VFR je poháňaná 90 stupňovým štvorvalcom do V. Skombinováním výhod štvorvalca a usporiadania do V vznikol takmer nezničiteľný motor ktorý je živý už od nízkych otáčok.

Viacvalcové motory:

Viac ako štvorvalcové motory niesú u motorcyklov veľmi rozšírené. Dnes je hlavným predstaviťeľom gigantický turistický motocykel z dielne Hondy GL1800 GoldWing vybavený šesťvalcovým boxer motorom.
V minulosti vznikli aj radové šesťvalce s priečnou montážou (Honda CBX a Kawasaki Z1300).
Pre športové využitie vznikali aj osemvalcové motory (napr.: vidlicový osemvalec Moto Guzzi V8 500 Grand Prix z 50-tych rokov). Dnes ponúka vidlicový osemvalec napríklad austrálska firma Drysdale.
Hlavnou nevýhodou viacvalcových motorov je veľká hmotnosť, konštrukčné rozmery a vyžšie nároky na údržbu a servis.