Οι τύποι κινητήρα ντίζελ θαλάσσης είναι ο δίχρονος κύκλος και ο τετράχρονος κύκλος. Εφευρέθηκε από τον Rudolph Diesel το 1892, ένας πετρελαιοκινητήρας λειτουργεί με ανάφλεξη καυσίμου μέσα σε έναν κύλινδρο που περιέχει έμβολο. Η κίνηση του εμβόλου μετατρέπει στη συνέχεια τη θερμική ενέργεια σε εργασία. Ο πρώτος θαλάσσιος πετρελαιοκινητήρας εγκαταστάθηκε στο Selandia, ένα σκάφος με ωκεανό, το 1912. Σύμφωνα με την Ομοσπονδία Αμερικανών Επιστημόνων, ο κινητήρας ντίζελ έχει αναδειχθεί ως βασικό συστατικό της δύναμης προώθησης του Πολεμικού Ναυτικού των ΗΠΑ.
Τετράχρονος κινητήρας
Μεσαία έως μεγάλα εμπορικά σκάφη χρησιμοποιούν τον τετρακύλινδρο κινητήρα ντίζελ για να παρέχουν μεσαίες στροφές κινητήρα από 250 έως 850 σ.α.λ. Αυτός ο τύπος κινητήρα είναι επίσης η προτιμώμενη μέθοδος προώθησης σε σκάφη με ελάχιστη κεφαλή, όπως επιβατηγά πλοία και πλοία. Σύμφωνα με το MarineDiesels, ο κινητήρας απαιτεί τέσσερα εμβόλια για να μετατρέψει το καύσιμο σε λειτουργία. Ενώ το έμβολο κινείται πάνω και κάτω στον κύλινδρο δύο φορές, ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται δύο φορές. Οι πινελιές είναι συνήθως γνωστές ως επαγωγή, συμπίεση, ισχύς και εξάτμιση.
Δίχρονος κινητήρας
Σε σύγκριση με τον τετράχρονο κινητήρα, ο μεγαλύτερος δίχρονος κύκλος κινητήρα έχει ανώτερη αναλογία ισχύος προς βάρος και βελτιωμένη οικονομία καυσίμου. Είναι ο προτιμώμενος κινητήρας των ιδιοκτητών πλοίων βαθέων υδάτων που απαιτούν σημαντική απόδοση ισχύος. Αν και ο δίχρονος κινητήρας έχει μέση ταχύτητα κινητήρα περίπου 100 σ.α.λ., μπορεί να λειτουργεί με βαρύ μαζούτ, το οποίο είναι λιγότερο ακριβό από το εξευγενισμένο καύσιμο. Οι δίχρονοι πετρελαιοκινητήρες με γιγαντιαίες διαστάσεις είναι μερικοί από τους πιο ισχυρούς κινητήρες στον πλανήτη, σύμφωνα με την MarineDiesels. Αν και το λάδι λιπαίνει τον στροφαλοφόρο άξονα, ο δίχρονος κινητήρας δεν αναμιγνύει λάδι ή καύσιμο με αέρα πριν από την επαγωγή. Σε αυτόν τον τύπο κινητήρα, το έμβολο κινείται πάνω και κάτω στον κύλινδρο μόνο μία φορά και ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται μία φορά.
Τρεις υποκατηγορίες
Σύμφωνα με την Martin Engineering Marine, οι κινητήρες ντίζελ κατηγοριοποιούνται επίσης με υψηλή, μεσαία και αργή ταχύτητα. Οι κινητήρες υψηλής ταχύτητας μπορούν να επιτύχουν 900 σ.α.λ. και χρησιμοποιούνται για σκάφη αναψυχής. Βρέθηκαν σε μικρά πλοία, οι κινητήρες μεσαίας ταχύτητας εμπίπτουν στο εύρος 300 έως 900 σ.α.λ. Οι αργοί κινητήρες ξεπερνούν τις 300 σ.α.λ.