Silnik z płaską głowicą można odróżnić od wielu innych konstrukcji silników spalinowych tym, że cały mechanizm rozrządu zaworowego znajduje się w bloku. Ta wczesna konstrukcja silnika miała kilka różnych zalet i wad i stała się znacznie mniej powszechna niż silniki górnozaworowe (OHV) i krzywkowe (OHC). Płaskie głowice stosowane w samochodach obejmowały czterocylindrowe silniki rzędowe, proste ósemki, a nawet duże V12. Były również popularne w motocyklach, dopóki nie zostały zastąpione przez panheads i inne projekty. Ze względu na umiejscowienie zaworów wewnątrz bloku silnika głowice w silniku z płaską głowicą są zazwyczaj niewiele więcej niż solidnymi kawałkami metalu.
Wiele silników spalinowych ma zawory umieszczone w głowicy cylindrów. Silniki płaskie mają te zawory w bloku, obok tłoków. Główną zaletą tej konstrukcji jest to, że mechanizm napędowy zaworów może być znacznie prostszy. Silniki OHV i OHC wymagają komponentów, takich jak wahacze i popychacze do obsługi zaworów, ale można to zrobić bardziej bezpośrednio w silniku z płaską głowicą. Kolejną zaletą, szczególnie w silnikach z zaworami bocznymi, było to, że kierowca mógł kontynuować jazdę swoim pojazdem bez poważnego uszkodzenia silnika w przypadku wypadnięcia zaworu.
Jedna z największych zalet głowic płaskich wynika ze stosunkowo niewielkiego nakładania się, które występuje, gdy ani zawory wydechowe, ani wlotowe nie są zamknięte. Ze względu na sposób, w jaki zawory są otwierane bezpośrednio na nie, oraz prędkość, z jaką mogą się otwierać i zamykać, to nakładanie się jest zwykle krótsze niż w silnikach OHV lub OHC. Może to pozwolić silnikowi z płaską głowicą na lepsze działanie przy niższych obrotach na minutę (RPM) i daje silnikom reputację trudnych do zgaśnięcia.
Większość niedogodności związanych z silnikami z płaską głowicą jest również związanych z konstrukcją zaworów. Metoda, za pomocą której pobierają one mieszankę paliwowo-powietrzną, a także wydalają spaliny, może być mniej wydajna niż w przypadku wielu silników OHC i OHV, co skutkuje słabą wydajnością przy dużych prędkościach. Płaskie głowice mają również niższy maksymalny stopień sprężania niż wiele innych konstrukcji silników, co może przyczynić się do niższej wydajności.
Współczesne zastosowanie silników z płaską głowicą ogranicza się głównie do niestandardowych pojazdów zbudowanych i odrestaurowanych. W tych zastosowaniach użycie autentycznego silnika z płaską głowicą może być ważniejsze dla roddera lub konfiguratora niż potencjalne wady, które są nieodłącznie związane z projektem. Są one również czasami używane w małych silnikach, takich jak kosiarki do trawy, gdzie prostota konstrukcji zaworów jest przydatna, a wysoka prędkość nieistotna.