Основной частью мотоцикла является двигатель. В зависимости от числа цилиндров двигатели делятся на одно-, двух- и многоцилиндровые. От объема и числа цилиндров зависит мощность двигателя.
Одноцилиндровые двигатели находят наибольшее применение в туристских и полевых мотоциклах (преимущественно в одиночных), а двух- и многоцилиндровые — в спортивных и специальных мотоциклах, как одиночных, так и снабженных коляской.
В зависимости от рабочего объема цилиндра (или цилиндров) в двигателе мотоциклы делятся на:
а) малолитражные — с объемом цилиндра от 100 до 200 см 3;
б) легкие — с объемом цилиндра — 200–300 см 3;
в) средние — с объемом цилиндра — 350–500 см 3;
г) тяжелые — свыше 750 см 3.
Объем одного цилиндра колеблется от 100 до 600 см 3. Следовательно, тяжелые мотоциклы должны иметь не менее двух цилиндров. Малолитражными могут быть только мотоциклы-одиночки, так как малая мощность двигателя (до 6 л. с.) не позволяет им возить коляску; средние и тяжелые мотоциклы могут быть как без коляски, так и с коляской.
По принципу действия двигатели, устанавливаемые на мотоциклах, делятся на двухтактные и четырехтактные.
Двухтактный двигатель менее экономен[2], чем четырехтактный, поэтому последний имеет большее распространение. В Германии, однако, в малолитражных легких мотоциклах двухтактный двигатель применяется наравне с четырехтактным, потому что производство его значительно дешевле и он проще в обслуживании и уходе.