W型发动机简单理解为两个VR型发动机组合。结构上并不是完整的W型，而是两个VR型发动机，气缸错开角度排列，并共用一个曲轴，从而形成类似W型的气缸排列形式。W型发动机由德国大众集团研发，目前使用W型的发动机有奥迪A8 W12车型、布加迪-Chiron W16。
优点 W型发动机优点依旧是尺寸较为紧凑，长度相比同缸数的V型发动机更短，曲轴也会相应缩短。可以节省发动机所占的车内空间，但他的宽度较大，使得发动机舱更饱满。
缺点 与VR型发动机一样，W型发动机最大的问题依旧是运行抖动性。为了解决抖动问题，大众集团为W型发动机上设计了两个反向转动的平衡轴，用于抵消内部振动。