Tłokowe silniki spalinowe mają różne układy cylindrów. Układ cylindrów określa ukształtowanie wielu innych mechanizmów silnika. W zależności od układu konstrukcyjnego rozróżniamy: Silniki rzędowe (rys. 2.21a). Są to silniki, w których cylin­dry są ustawione w rzędzie, jeden za drugim. Liczba cylindrów w takich silnikach wynosi od dwóch do sześciu. Większa niż sześć liczba cylindrów w silniku rzędowym, aczkolwiek także dawniej stosowana, stwarza istotne problemy konstrukcyjne związane ze znaczną długością wału korbowego. Silniki widlaste (rys. 2.21b). Są to silniki, w których cylindry są ustawione w dwóch rzędach odchylonych od siebie pod pewnym kątem. Kąt ten zazwyczaj wynosi od 60° do 120°. Liczba cylindrów w silnikach o takim układzie wynosi od dwóch do ośmiu. W silnikach dużej mocy niekiedy stosuje się także większą liczbę cylindrów. Zaletą silników widlastych jest ich stosunkowo niewielka długość, lecz są one szersze, a ich konstrukcja jest bardziej skomplikowana. • Silniki przeciwsobne (zwane silnikami typu „bokser" — rys. 2.21c). Cylindry takich silników są ułożone w dwóch rzędach, lecz rzędy te leżą w jednej płaszczyźnie, po przeciwnych stronach wału korbowego. Liczba cylindrów w takich silnikach zwykle wynosi od dwóch do ośmiu. Silniki o układzie przeciwsobnym są stosunkowo płaskie, chociaż szerokie. Ich niewielka wysokość sprawia, że znajdują zastosowanie z reguły w samochodach osobowych (niekiedy także w motocyklach), gdzie istotne jest jak najlepsze wykorzystanie miejsca. Od układu konstrukcyjnego silnika w dużej mierze zależy konstrukcja jego mechanizmów. Na przykład znaczne oddalenie od siebie obu gałęzi cylindrów w silniku przeciwsobnym utrudnia zastosowanie chłodzenia cieczą; są to więc z reguły silniki chłodzone powietrzem. W silnikach widlastych wygodne jest osadzenie par korbowodów cylindrów z różnych gałęzi na wspólnym czopie korbowym. Narzuca to stosowną konstrukcję wału korbowego itd. Przykłady silników o różnych układach konstrukcyjnych przedstawiają rys. 2.22 i 2.23.