Silnik motocyklowy to taki, który napędza motocykl i często zawiera od jednego do sześciu cylindrów i może być wtryskiwany, gaźnikowy, a nawet turbodoładowany. Wczesne projekty silników motocyklowych opierały się na dwusuwowym spalaniu i smarowaniu, ale większość nowoczesnych wersji ma konstrukcję czterosuwową. Większość konstrukcji silników motocyklowych ma przekładnię wbudowaną w obudowę silnika, a te dwa elementy działają jako jedna konstrukcja.
Silnik motocykla jest zwykle zaprojektowany tak, aby osiągać maksymalną moc przy wysokich obrotach silnika na minutę lub obrotach na minutę. Typowy motocykl jest w stanie wygodnie pracować z prędkością od 6,000 do 8,000 obrotów na minutę bez uszkodzeń. Niektóre japońskie motocykle w stylu kawiarni są w stanie wytrzymać długotrwałe działanie przy 10,000 XNUMX obr./min i więcej. Istnieje nawet kilka specjalnie zaprojektowanych motocykli wyścigowych, które są w stanie bezpiecznie działać daleko poza tym.
Silnik motocyklowy nie różni się zbytnio od silnika spotykanego w przeciętnym samochodzie, ale zazwyczaj jest produkowany na mniejszą skalę. Podstawowe funkcje paliwa, ognia i kompresji występują w motocyklu i jest on podatny na te same problemy mechaniczne, co samochód. Problemy z przegrzaniem i dostarczaniem paliwa są najczęstsze w silnikach motocyklowych. Zazwyczaj przyczyną większości problemów jest zła konserwacja.
Chociaż motocykl jest w większości przypadków chłodzony cieczą, ma kilka bardzo zaawansowanych technologicznie funkcji, które nie znalazły jeszcze miejsca w silniku samochodowym. Egzotyczne stopy stosowane w produkcji silników, a także kosmiczne konstrukcje w elektrowniach pomagają tworzyć ultraszybkie i szybkie maszyny przyspieszające. Niektóre modele eksperymentalne zawierały takie cechy, jak owalne tłoki w konstrukcji silnika, podnosząc koszt motocykla do ligi supersamochodów i nie tylko.
W Stanach Zjednoczonych Harley Davidson zdecydował się pozostać przy konstrukcji silnika chłodzonego powietrzem, bardzo podobnej do oryginalnych motocykli z początku XX wieku. Chłodzony powietrzem silnik motocyklowy Harley Davidson V-twin jest samodzielnym silnikiem. W tej konstrukcji silnik jest oddzielony od przekładni i jest połączony z przekładnią za pomocą łańcucha napędowego lub paska zwanego napędem podstawowym. Przekładnia może być jednostką od czterech do sześciu biegów, a napędem końcowym tylnej opony może być łańcuch rolkowy lub pasek zębaty. Nowoczesna technologia znalazła drogę do studiów projektowych Harley Davidson i oferuje w swojej ofercie chłodzoną cieczą wersję z napędem wałowym.