发动机的所有气缸均按同一角度并排成一个平面，只使用一个气缸盖，结构相对简单。
直列发动机，一般缩写为L，比如L4就代表直列4缸。直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式。这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面，并且只使用了一个气缸盖，同时其缸体和曲轴的结构也相对简单，好比气缸们站成了一列纵队。
具体来说，我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。
直列三缸发动机一般用在1升以下的微型车上。它结构相对比较简单，维修方便，制造成本也低，重量轻，比较省油。如果一台直列三缸机能达到一台直列四缸机的动力性能，那当然是三缸机要好些。
作为比较传统的直列四缸发动机，就是将四个气缸排成“一路纵队”，所以也叫单排直列式。优点就是结构相对比较简单，加工容易，生产价格实惠公道，维护方便，冷却条件好。但是缺点是发动机高度较高，长度较长。这样会影响车辆的设计外观。所以，大多数都是以四缸的为主。
所谓横式，很直白的讲就是发动机的气缸排列方向和水箱框架的方向平行。代表车型有旗云，)等。
所谓纵式，就是发动机气缸的排列方向垂直于水箱框架的方向。代表车型有上海大众的桑塔纳)系列。
不管是横式还是纵式，都是直列四缸发动机发展的结果，各有各的优点和缺点。不管怎样，由于现在车型的设计都是以中小排量为主，所以直列四缸发动机仍旧可以纵横天下。
L5型发动机介于L4与L6之间，L4型发动机外观尺寸小巧，L6型发动机则运转平稳，如果把他们二者进行折中，发动机的排量不大不小，如在2升出头，用L5型发动机应是不错的选择，我国长春一汽曾生产过的奥迪100也是用L5型发动机。由于L5型发动机存在很难解决的平衡问题，会造成振动，因此L5型发动机现已不多见，只知道现在沃尔沃S60)、XC90)等还在用L5型发动机。
L6型发动机现在主要用在前置发动机后轮驱动方式的汽车上。从平衡角度来讲，L6比L4、L5，甚至V6的平衡性都要好。出于此原因，当机盖子下面的空间足够大时，就可优先考虑采用L6型发动机，这也是宝马沃尔沃等中高级车仍使用L6型发动机的根本原因之一，现在宝马的每个系列几乎都有L6型发动机。（常见车型：宝马335i、沃尔沃S80 3.0T6等）
最小的直列四缸发动机是1961年马自达Carol轻型车，排气量仅有358cc，这种发动机除了顶置气门其它的都很平常。但是，大部分的直列四缸发动机排量都在1升以上。也有达到范围上限2.5升的量产汽车。大一点（有4.3升）也见之于竞赛用和轻型卡车用发动机，尤其是柴油动力发动机。公认的使用平衡轴的是保时捷3.0 L (2990 cc)直列四缸发动机Porsche 968，最大的非柴油动力直列四缸发动机是装配1961年Pontiac Tempest的195 3.2 L (3188 cc)发动机。
Austin A系发动机 - 50年代的大部分小型汽车用的都是这种发动机。
1913年，Jules Goux驾驶着一辆标致赢得了印第安纳波利斯500大奖赛。这个赛车的发动机就是由Ernest Henry设计的直列四缸发动机。这个设计的特色是第一次采用了顶置双凸轮和4个气门每个循环，因而作为赛车用发动机深具影响力。直到今天也是赛车用直列四缸发动机的结构标准。
这辆标致后来卖给了美国人“Wild Bob” Burman，他在1915年拆了这个发动机。因为标致无法在一战期间研发出新的发动机，Burman要求亨利米勒造一个新的发动机。于是亨利同约翰爱德华、Fred Offenhauser一同创造出Peugeot-INSPIRE)d直列四缸发动机。这个版本的发动机是1976年以前第一个能一次跑完500英里。它的商标先是Miller后来又变成了是Offenhauser。
另一个在赛车史上占有主体地位的直列四缸发动机是由Aurelio Lampredi设计的法拉利发动机。这个发动机最初是为法拉利 500按照F2、排量2升的标准设计的，最终却是以排量2.5升的F1赛车法拉利 625完工的。跑车当中排量有达到3.4升的Ferrari 860 Monza。
另外一个很成功的直列四缸发动机是Coventry Climax，它是由Walter Hassan原始设计的。它是1.5升的formula 2 发动机。后来改进成了2495cc FPF，并赢得了一次F1冠军，这辆车的底盘是CoopeR汽车公司的底盘。
日前海外媒体再次曝光了一组梅赛德斯-奔驰新款S级车型渲染图片，新车计划将于今年下半年首发亮相，预计最快将于四季度上市开售。同时新车也有望在今年年底继续以进口形式导入国内市场销售，同级主要竞争对象包含了宝马7系、奥迪A8L以及雷克萨斯LS等车型。
阿尔法·罗密欧Junior Veloce车型日前已在海外市场正式亮相，新车为Junior系列中的纯电车型，计划今年下半年上市开售，其市场定位也将低于品牌旗下Tonale车型。同时，新车也有望在后期以进口形式导入国内市场销售，同级主要竞争对象包含了宝马iX1、奥迪Q4 e-tron、梅赛德斯-奔驰EQB等车型。
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据悉法拉利旗下首款纯电动车型计划将于2025年底首次亮相，预计最快将于2026年初上市开售，后期也将以进口形式导入国内市场销售。截止目前法拉利首款纯电车型的设计细节还尚未披露，但内部消息的人偷偷表示，新车起价最低为50万欧元（约为391万人民币）；并表示“第二款”纯电动车型也已进入早期开发阶段。
比亚迪海洋网销售事业部总经理 张卓曾表示，新海豹（海豹07 EV）会在6月发布。新车内饰增加橙色或白色主题，仪表台、中央扶手和出风口造型调整，配置提升。另外新海豹将搭载230kW碳化硅电机、激光雷达，逐步提升智驾、充电等方面体验。
