Ο ακτινωτός κινητήρας έχει τις τράπεζες κυλίνδρων του διατεταγμένες σε κύκλο γύρω από τον στροφαλοφόρο άξονα. Ο τυπικός ακτινωτός κινητήρας έχει τρεις έως εννέα κυλίνδρους και είναι αερόψυκτος. Αυτός ο τύπος κινητήρα χρησιμοποιείται κυρίως σε αεροσκάφη λόγω εν μέρει του μικρού βάρους και της τεράστιας ιπποδύναμής του. Ο σχετικά αργός ακτινωτός κινητήρας επιτρέπει στον κινητήρα να τροφοδοτεί έναν έλικα χωρίς τη χρήση εξαρτήματος μείωσης ταχύτητας, καθιστώντας τον τέλεια εφαρμογή για ένα αεροσκάφος.
Σε αντίθεση με τον περιστροφικό κινητήρα που συνήθως λειτουργεί με την περιστροφή των κυλίνδρων γύρω από τον στροφαλοφόρο άξονα, ο ακτινικός κινητήρας λειτουργεί με τον στροφαλοφόρο άξονα να περιστρέφεται στο εσωτερικό του μπλοκ κινητήρα. Σε αντίθεση με έναν κινητήρα αυτοκινήτου που χρησιμοποιεί έναν μακρύ στροφαλοφόρο άξονα για το μακρύ ίσιο μπλοκ κινητήρα του, ο ακτινωτός κινητήρας χρησιμοποιεί έναν κοντό στροφαλοφόρο άξονα στο εσωτερικό του κυκλικού ή στρογγυλού σχεδιασμού του κινητήρα. Επίσης, όλες οι μπιέλες του εμβόλου προσαρμόζονται στον στροφαλοφόρο άξονα με μία μόνο ρίψη ή στροφείο. Μια ράβδος εμβόλου συνδέεται μόνιμα στον στροφαλοφόρο άξονα και είναι γνωστή ως κύρια ράβδος. Οι άλλες ράβδοι εμβόλου αιωρούνται ελεύθερα και περιστρέφονται γύρω από τον στροφαλοφόρο άξονα σε ρουλεμάν που είναι προσαρτημένα σε πείρους στην κύρια ράβδο.
Ο σχεδιασμός του ακτινικού κινητήρα χρησιμοποιήθηκε αποκλειστικά στα βομβαρδιστικά του Β’ Παγκοσμίου Πολέμου και μπορεί να βρεθεί στα αεροσκάφη B-17 και B-25 των Ηνωμένων Πολιτειών. Πολλές ευρωπαϊκές χώρες χρησιμοποίησαν επίσης αεροσκάφη εξοπλισμένα με ακτινωτούς κινητήρες με μεγάλη επιτυχία. Ενώ ο κινητήρας ακτινικής σχεδίασης παράγει μεγάλες ποσότητες ιπποδύναμης, το βομβαρδιστικό B-17 χρησιμοποίησε τέσσερις υπερτροφοδοτούμενες ακτινικές εκδόσεις, καθεμία ικανή να παράγει 1,200 ίππους από τις 1,800 κυβικές ίντσες (περίπου 29.5 λίτρα). Τα μαχητικά αεροσκάφη της εποχής λειτουργούσαν κυρίως σε κινητήρες με υγρή ψύξη, λόγω της ικανότητας τοποθέτησης των κινητήρων στο πλαίσιο του αμαξώματος, γεγονός που έκανε τα αεροπλάνα πιο αεροδυναμικά.
Ενώ γνώρισε μεγάλη επιτυχία στον δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο, ο ακτινωτός κινητήρας είχε αντικατασταθεί από υγρόψυκτα σχέδια σε όλα σχεδόν τα αεροσκάφη μέχρι τον πόλεμο της Κορέας. Η πρόοδος στον σχεδιασμό του κινητήρα καθώς και στα εξαρτήματα του κινητήρα οδήγησε σε μικρότερο βάρος, πιο αξιόπιστα, υγρόψυκτα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής. Το ακτινωτό είδε τη δόξα να περνάει και η εξέλιξη το έκανε παρωχημένο σχέδιο σε λίγα μόλις χρόνια. Ωστόσο, οι επιρροές της ακτινωτής σχεδίασης μπορούν να βρεθούν στους σύγχρονους κινητήρες V-twin μοτοσυκλετών Harley-Davidson. Με τις δύο ράβδους εμβόλου που συνδέονται με τον στροφαλοφόρο άξονα σε ένα μονό ράβδο, ο αερόψυκτος κινητήρας Harley-Davidson λειτουργεί με πολλά από τα ίδια κύρια σχέδια με τον ακτινικό κινητήρα.