Un motor cu cap plat poate fi diferențiat de multe alte modele de motoare cu ardere internă prin faptul că întregul tren de supape este situat în bloc. Acest design timpuriu a motorului a venit cu mai multe avantaje și dezavantaje diferite și a devenit mult mai puțin obișnuit decât motoarele cu supapă în cap (OHV) și motoarele cu came deasupra capului (OHC). Flathead-urile utilizate în automobile includ motoare cu patru cilindri în linie, opturi în linie și chiar un V12 mare. Au fost, de asemenea, populare în motociclete până când au fost înlocuite cu panheads și alte modele. Datorită poziționării supapelor în interiorul blocului motor, capetele unui motor cu cap plat sunt de obicei puțin mai mult decât bucăți solide de metal.
Multe motoare cu ardere internă au supapele lor situate în interiorul chiulasei. Motoarele cu cap plat au aceste supape în bloc, lângă pistoane. Avantajul principal al acestui design este că mecanismul de antrenare pentru supape poate fi substanțial mai simplu. Motoarele OHV și OHC necesită componente precum culbutorii și tijele de împingere pentru a acționa supapele, dar acest lucru se poate face mai direct într-un motor cu cap plat. Un alt avantaj, în special la motoarele cu supape laterale, a fost că șoferul putea continua să-și conducă vehiculul fără a provoca daune substanțiale motorului în cazul în care s-a întâmplat să cadă o supapă.
Unul dintre cele mai mari avantaje oferite de capul plat derivă din suprapunerea relativ mică care apare atunci când nici supapele de evacuare sau de admisie nu sunt închise. Datorită modului în care supapele sunt deschise prin apăsarea directă asupra lor și a vitezei cu care se pot deschide și închide, această suprapunere este de obicei mai scurtă decât la motoarele OHV sau OHC. Acest lucru poate permite unui motor cu cap plat să funcționeze mai bine la turații pe minut (RPM) mai mici și conferă motoarelor reputația de a fi greu de oprit.
Cele mai multe dintre dezavantajele inerente motoarelor cu cap plat sunt legate și de designul supapei. Metoda prin care preiau amestecul de combustibil și aer precum și expulzează gazele de ardere poate fi mai puțin eficientă decât multe motoare OHC și OHV, rezultând performanțe slabe la viteze mari. Flathead-urile au, de asemenea, un raport maxim de compresie mai mic decât multe alte modele de motoare, ceea ce poate contribui la o eficiență mai scăzută.
Utilizarea modernă a motoarelor cu cap plat este limitată în principal la vehiculele construite și restaurate la comandă. În aceste aplicații, utilizarea unui motor cu cap plat autentic poate fi mai importantă pentru rodder sau personalizator decât potențialele dezavantaje care sunt inerente designului. De asemenea, sunt uneori folosite la motoare mici, cum ar fi mașinile de tuns iarba, unde simplitatea structurii supapelor este utilă și performanța la viteză mare nu are importanță.