参数中缩写为V，V型发动机是将气缸分为两组，两组气缸以一定的夹角布置到一起（夹角通常为60°，左右两列气缸中心线的夹角γ<180°），使其形成一个夹角的平面，从侧面看气缸呈现出V字形。
优点 同直列布局相比，V型发动机因为排列方式不同，运转过程中可以相互抵消震动，使发动机运转更为平顺，安静。同时V型布局可以缩短发动机的长度和高度，使得重心更低，有更低的安装位置，便于降低风阻设计同时利于提升车辆操控。另外V型在中高转速区间也表现较好，通常V型发动机排量都在2.5L以上，因此常出现在中高级车型中。
缺点 V型排列虽然在结构层面上解决了L型发动机的短板，但在零部件设计和制造工艺更加复杂，同时机体宽度较大，对于发动机舱空间设计和相关辅助配件的安装带来不便。