氣缸排列形式是指多氣缸發動機各個氣缸的排佈形式，簡單來說，就是發動機上氣缸所排出的隊列形式。常見的氣缸排列形式主要有直列（L或I，國內更習慣用L來表示直列）、V型（V）、W型（W）、水平對置（H）、轉子（R）和VR型（VR））。
直列發動機
直列發動機，一般縮寫為L，比如L4就代表著直列4缸的意思。直列佈局是如今使用最為廣泛的氣缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的發動機上。這種佈局的發動機的所有氣缸均是按同一角度並排成一個平面，並且隻使用瞭一個氣缸蓋，同時其缸體和曲軸的結構也要相對簡單，好比氣缸們站成瞭一列縱隊。
具體來說，我們常見的大致有L3、L4、L5、L6型四款（數字代表氣缸數量）。這種佈局發動機的優勢在於尺寸緊湊，穩定性高，低速扭矩特性好並且燃料消耗也較少，當然也意味著制造成本更低。同時，采用直列式氣缸佈局的發動機體積也比較緊湊，可以適應更靈活的佈局。也方便於佈置增壓器類的裝置。但其主要缺點在於發動機本身的功率較低，並不適合配備6缸以上的車型。
V型發動機
所謂V型發動機，簡單的說就是將所有汽缸分成兩組，把相鄰汽缸以一定夾角佈置一起（左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°），使兩組汽缸形成一個夾角的平面，從側面看汽缸呈V字形（通常的夾角為60°），故稱V型發動機。
與我們上面介紹的直列佈局形式相比，V型發動機縮短瞭機體的長度和高度，而更低的安裝位置可以便於設計師設計出風阻系數更低的車身，同時得益於汽缸對向佈置，還可抵消一部分振動，使發動機運轉更為平順。比如一些追求舒適平順駕乘感受的中高級車型，還是在堅持使用大排量V型佈局發動機，而不使用技術更先進的“小排量直列型佈局發動機+增壓器”的動力組合。
概括的說：我們可以這樣理解，發動機氣缸采用V型佈局，可以說在結構層面上克服瞭一些傳統直列佈局的劣勢，但同樣，精密的設計讓制造工藝更復雜，同時由於機體的寬度較大，也不方便安裝其他輔助裝置。
W型發動機
許多人以為就像V型發動機的汽缸呈V形排列那樣，W型發動機的汽缸排列形式也一定是呈W形，其實不然，它隻是近似W形排列，嚴格說來還應屬V型發動機，至少是V型發動機的一個變種。W型發動機是德國大眾專屬發動機技術。
W型與V型發動機相比可將發動機做得更短一些，曲軸也可短些，這樣就能節省發動機所占的空間，同時重量也可輕些，但它的寬度更大，使得發動機艙更滿。
W型發動機最大的問題是發動機由一個整體被分割為兩個部分，在運作時必然會引起很大的振動。針對這一問題，大眾在W型發動機上設計瞭兩個反向轉動的平衡軸，讓兩個部分的振動在內部相互抵消。
水平對置發動機
在上面介紹氣缸V型排列發動機的時候已經提過，V型佈局形成的夾角通常為60°（左右兩列氣缸中心線的夾角γ＜180°），而水平對置發動機的氣缸夾角為180度。但是水平對置發動機的制造成本和工藝難度相當高，所以目前世界上隻有保時捷和斯巴魯兩個廠商在使用。
優點
水平對置發動機的最大優點是重心低。由於它的汽缸為“平放”，不僅降低瞭汽車的重心，還能讓車頭設計得又扁又低，這些因素都能增強汽車的行駛穩定性。同時，水平對置的汽缸佈局是一種對稱穩定結構，這使得發動機的運轉平順性比V型發動機更好，運行時的功率損耗也是最小。當然更低的重心和均衡的分配也為車輛帶瞭更好的操控性。
缺點
那為什麼其它廠傢沒有研發水平對置引擎呢？除瞭因為水平對置結構較為復雜外，還有如機油潤滑等問題很難解決。橫置的氣缸因為重力的原因，會使機油流到底部，使一邊氣缸得不到充分的潤滑。顯然保時捷和斯巴魯都很好的解決瞭眾多技術難題，但高精度的制造要求也帶來瞭更高的養護成本，並且由於機體較寬，因而並不利於佈局。
轉子發動機
相比常見的L型、V型氣缸佈局形式，可能很多朋友會對三角轉子發動機感到陌生。轉子發動機又稱為米勒循環發動機，由德國人菲加士?汪克爾發明，之後這項技術由馬自達公司收購。我們都知道：傳統的氣缸往復運動式發動機，工作時活塞在氣缸裡做往復直線運動，而為瞭把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必須使用曲柄連桿機構。轉子發動機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發動機相比，轉子發動機取消瞭無用的直線運動，因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優勢。
工作原理
在三角轉子轉動時，以三角轉子中心為中心的內齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉動，內齒圈與齒輪的齒數之比為3:2。上述運動關系使得三角轉子頂點的運動軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先後完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發動機點火做功三次。而轉子發動機的轉子每旋轉一圈就作功一次。
與一般的四沖程發動機每旋轉兩圈才作功一次相比，具有高功率容積比（發動機容積較小就能輸出較多動力）的優點。另外，由於轉子發動機的軸向運轉特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的運轉轉速。整個發動機隻有兩個轉動部件，與一般的四沖程發動機具有進、排氣活門等二十多個活動部件相比結構大大簡化，故障的可能性也大大減小。
除瞭以上的優點外，轉子發動機的優點亦包括體積較小、重量輕、低重心等。相應缺點是發動機在使用一段時間之後容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，增加油耗。另外其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。
VR發動機
VR發動機同樣是大眾的專屬產品，1991年，大眾公司開發瞭一種15°夾角的V6 2.8L發動機，稱做VR6，並安裝在第三代高爾夫上。這種發動機結構緊湊，寬度接近於直列發動機，長度不比直列4缸發動機長多少。
VR發動機的汽缸夾角非常小，兩列汽缸接近平行，汽缸蓋上火花塞的孔幾乎並在一條直線上。VR發動機的特點就是體積特別小，所以非常適用於大眾車系的前置發動機平臺，因為大眾的前置發動機前輪驅動底盤都是縱置式的設計，而且發動機在前軸之前所以發動機不能過長否則難以佈置前懸掛。這款發動機非常緊湊，雖然是V缸機，但由於兩列汽缸相離很近所以隻需要一個汽缸蓋就可以搞定，比90度和60度夾角的V6成本低很多（因為普通V缸機必須加工兩個汽缸蓋如果是DOHC的V缸機還需要加工4根凸輪軸，所以成本很高）。
但實際情況是對於V型6缸發動機而言，60度夾角是最優化的設計，這是經過無數科學實驗論證過的結果。因而絕大多數的V6發動機都是采用這種佈局形式的。但為瞭能在更小的空間內放下V6發動機，大眾集團另辟蹊徑的研發出瞭夾角為15度、體積更小的VR6發動機。而從動力參數來看，它並不遜色與普通的V6發動機，但在研發之初就暴露瞭明顯的抖動問題。通過一系列的平衡穩定手段雖使問題得以明顯改善，但這依然無法超越改變其本身結構上的特性，就像普通直列發動機的震動通常都會大於V型發動機一樣，夾角更小的VR6從結構本身就決定瞭它的震動會大於V6。