Un motor de motocicletă este unul care alimentează o motocicletă și conține adesea unul până la șase cilindri și poate fi injectat cu combustibil, carburat și chiar turbo. Designul timpuriu al motorului de motocicletă se baza pe arderea și lubrifierea în doi timpi, dar cele mai multe versiuni moderne sunt de design în patru timpi. Majoritatea modelelor de motoare au transmisia proiectată în carcasa motorului, iar cele două componente funcționează ca un singur design.
Motorul motocicletei este de obicei proiectat pentru a-și atinge puterea maximă la turații mari ale motorului pe minut sau RPM. Motocicleta tipică este capabilă să funcționeze confortabil la 6,000 până la 8,000 rpm fără deteriorare. Unele dintre motocicletele japoneze de tip cafenea sunt capabile să reziste la o funcționare prelungită la 10,000 RPM și peste. Există chiar și câteva motociclete de curse drag special concepute, care pot funcționa în siguranță mult mai departe.
Motorul motocicletei nu diferă mult de motorul întâlnit în automobilul obișnuit, dar este de obicei construit la o scară mai mică. Funcțiile de bază ale combustibilului, focului și compresiei există în motocicletă și este predispusă la aceleași tipuri de probleme mecanice ca și automobilul. Problemele de supraîncălzire și de livrare a combustibilului sunt cele mai frecvente la motorul motocicletei. De obicei, întreținerea slabă se află în spatele majorității problemelor.
În timp ce motocicleta este răcită cu lichid în cele mai multe cazuri, are unele caracteristici de înaltă tehnologie care nu și-au găsit încă o casă în motorul automobilului. Aliajele exotice utilizate în producția de motoare, precum și designul din era spațială în centralele electrice ajută la crearea mașinilor cu accelerare ultra-rapidă și rapidă. Unele modele experimentale au inclus caracteristici precum pistoanele de formă ovală în designul motorului, conducând costul motocicletei în liga super-mașini și nu numai.
În Statele Unite, Harley Davidson a ales să rămână cu un design de motor răcit cu aer foarte asemănător cu motocicletele sale originale în stilul anilor 1900. Motorul motocicletei Harley Davidson V-twin, răcit cu aer, este un motor autonom. Motorul este separat de transmisie în acest design și este conectat la transmisie printr-un lanț de transmisie sau o curea numită transmisie primară. Transmisia poate fi o unitate cu patru până la șase trepte, iar transmisia finală către anvelopa din spate poate fi fie un lanț cu role, fie o curea dințată. Tehnologia modernă și-a găsit drumul în studiourile de design Harley Davidson și oferă o versiune de antrenare cu arbore răcită cu lichid, în gama sa.