Entre los motores de mas de un cilindro, son sin duda los mas numerosos. Los motores bicilindricos se pueden presentar siguiendo diferentes disposiciones. En la figura derecha puede observar un motor bicilindrico en linea transversal calado a 180°. Estos motores ofrecen una mayor superficie frontal, lo cual es bueno para su refrigeracion si esta es por aire y malo para su penetracion aerodinamica. Los escapes salen por la parte delantera y los carburadores se cuentan en la parte posterior de los cilindros. En las motos de competicion no puede generalizar sobre la disposicion de estos elementos, ya que muchos de ellos montan los carburadores en la parte delantera de los cilindros, mientras que los escapes van en la parte trasera y, de esta manera, poseen una salida directa hacia la parte trasera, sin tener que realizar curvas pronunciadas que le restan potencia.
En algunos otros casos el empleo de valvulas rotativas laterales, los situan en los costados, aumentando aun mas la anchura del conjunto.
Con el fin de disminuir las vibraciones y homogeneizar las combustiones, el calado a 180 grados es el mas usado.
Otra disposicion usada en los motores bicilindricos en linea, es la que situa los cilindros en el sentido longitudinal de la motocicleta. Este tipo de motores utiliza 2 cigüeñales paralelos y engranados entre si, colocados en sentido transversal a la marcha de la moto, que giran en sentido opuesto para disminuir las vibraciones.
Esta disposicion supone una gran ventaja para la penetracion aerodinamica, pues brinda una menor superficie frontal, lo cual va en detrimento de la refrigeracion de el motor si esta es por aire, por lo que generalmente se suele utilizar refrigeracion liquida.
Ademas es muy favorable para el uso de valvulas rotativas, como consecuencia que el uso de las mismas no hace que la anchura total de el motor sea exagerada, al ubicarse ambos carburadores en un mismo lado.
Los escapes se colocan sin que se interfieran reciprocamente; el del cilindro delantero en su cara delantera, pasando por debajo de el motor hacia la parte trasera de la moto, y el trasero en la cara trasera saliendo directamente hacia atras.
La principal desventaja de este tipo de motor, y por lo que se usa muy poco en motores comerciales, es la multiplicacion de los elementos del tren alternativo como el cigüeñal, sus rodamientos y los organos de la transmision primaria. Generalmente el calado de estos motores es a 360 grados, de forma que se anulen las vibraciones de los cilindros, haciendolos girar en sentidos contrarios.
La longitud de el motor —mayor que la de la disposicion transversal— tambien puede llegar a ser un problema.
Hoy en dia las tendencias de diseño de los motores bicilindricos, conducen a la disposicion de los cilindros en V como se muestra a la izquierda. Esta disposicion hace posible colocar los carburadores en el centro de la V o en la parte trasera del conjunto.
Los escapes salen, en el cilindro inferior por la cara delantera, hacia abajo y despues hacia atras, y el del cilindro superior por su cara trasera, hacia atras directamente, o tambien por delante si los carburadores estan detras de el. La estrechez de este motor es superior a la del bicilindrico transversal puesto que al colocarse los cilindros en una V, el cigüeñal puede ser mas corto y mas compacto.
En algunos motores de carreras se han usado 2 cigüeñales con sentidos de giro opuestos, con lo que se consigue una mayor estrechez y menos vibraciones, pero el motor es menos compacto y ocupa mas espacio, aumentando tambien como ocurria en los propulsores longitudinales, el numero de elementos.
