Επειδή η δεξαμενή καυσίμου βρίσκεται στο αντίθετο άκρο του αυτοκινήτου από τον κινητήρα, απαιτείται αντλία καυσίμου για να τραβήξει το αέριο προς τον κινητήρα. Υπάρχουν δύο είδη: τα μηχανικά, που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτοκίνητα με καρμπυρατέρ και τα ηλεκτρικά, που χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα με ηλεκτρονικό ψεκασμό καυσίμου.
Το καρμπυρατέρ είναι ένας μηχανισμός παροχής καυσίμου που κάνει χρήση της απλής αρχής του κενού για να παραδώσει καύσιμο στον κινητήρα. Το ίδιο κενό που τραβάει το μίγμα αέρα-καυσίμου στον κινητήρα τραβά επίσης καύσιμο κατά μήκος των γραμμών προς τον κινητήρα. Ωστόσο, απαιτείται πρόσθετη βοήθεια, επομένως οι κινητήρες με καρμπυρατέρ έχουν μηχανική αντλία καυσίμου. Αυτό εξαντλείται από την περιστροφή του κινητήρα. Ως αποτέλεσμα, σε ένα αυτοκίνητο με καρμπυρατέρ, βρίσκεται δίπλα στον κινητήρα.
Ο ηλεκτρονικός ψεκασμός καυσίμου είναι ένα σύστημα παροχής που εκτοξεύει μια λεπτή ομίχλη καυσίμου στους θαλάμους καύσης του κινητήρα. Ένας υπολογιστής ελέγχει το σύστημα, παρακολουθώντας στενά παράγοντες όπως η θέση του γκαζιού, η αναλογία αέρα-καυσίμου και το περιεχόμενο της εξάτμισης. Επειδή το σύστημα δεν χρησιμοποιεί μια προϋπάρχουσα δύναμη, όπως το κενό, για να τραβήξει το καύσιμο κατά μήκος των γραμμών, η αντλία καυσίμου πρέπει να βρίσκεται στην πηγή-δηλαδή μέσα ή δίπλα από την ίδια τη δεξαμενή καυσίμου. Η αντλία είναι ηλεκτρονική, που σημαίνει ότι τροφοδοτείται και ελέγχεται ηλεκτρονικά. Μερικές φορές, η λειτουργία του μπορεί να αναγνωριστεί από έναν απαλό, σταθερό βουητό ήχο που προέρχεται από το πίσω μέρος του αυτοκινήτου.
Η βλάβη της αντλίας καυσίμου δεν είναι ασυνήθιστη, ιδιαίτερα σε αυτοκίνητα με ηλεκτρονικό ψεκασμό καυσίμου. Συνήθως, όταν αποτύχει, ένα αυτοκίνητο απλά θα ψεκάζει και θα πεθαίνει και δεν θα κάνει επανεκκίνηση. Ουσιαστικά, ένα αυτοκίνητο με αυτήν την αποτυχία θα λειτουργήσει σαν να είναι χωρίς βενζίνη, ακόμη και όταν υπάρχει βενζίνη στο ρεζερβουάρ. Η βλάβη της αντλίας καυσίμου μπορεί να επαληθευτεί ελέγχοντας το τέλος παράδοσης καυσίμου του συστήματος. εάν δεν παραδίδεται καύσιμο στον κινητήρα, η αντλία καυσίμου πιθανότατα έχει αποτύχει.
Η αντικατάσταση μιας ηλεκτρονικής αντλίας καυσίμου μπορεί να είναι δύσκολη υπόθεση. Σε ορισμένα αυτοκίνητα, βρίσκεται σε μια περιοχή με εύκολη πρόσβαση από κάτω από το αυτοκίνητο. Άλλα αυτοκίνητα έχουν έναν πίνακα πρόσβασης στο εσωτερικό του αυτοκινήτου που μπορεί να αφαιρεθεί για να φτάσει στην αντλία καυσίμου. Ακόμα άλλα αυτοκίνητα απαιτούν το ρεζερβουάρ καυσίμου να αφαιρείται ή να αφαιρείται ή να πέφτει, πριν από την πρόσβαση στην αντλία. Ο τελευταίος τύπος αυτοκινήτου συνήθως κάνει την πιο επίπονη δουλειά αντικατάστασης.