1:噴油方式的變化
化油器作為早期汽車發動機的心臟，它的作用是在發動機工作產生的真空作用下，將一定比例的汽油和空氣混合的機械裝置。作為一套精密的裝置，利用吸入空氣流的動能實現汽油的霧化。但由於面臨起動困難 / 怠速不穩 / 過渡不良 / 動力不足 / 高油耗等問題，不得不退出歷史舞臺。為了解決化油器類型發動機的劣勢，電噴發動機出現了。作為化油器類型發動機的取代者，電噴發動機具備更理想的使用需求。它具備冷車啟動加濃、自動冷車怠速功能，保證發動機在冷車和熱車情況下都能快速順利啟動，噴油量完全是電腦根據進氣量參數來決定，電噴發動機一直沿用至今。
缸內直噴就是直接將燃油噴入氣缸內與進氣混合的技術。優點是油耗量低，升功率大，壓縮比高達 12，與同排量的一般發動機相比功率與扭矩都提高了 10%。目前的劣勢是零組件複雜，而且價格通常要貴。而分層燃燒作為缸內直噴的目的，它的優勢在於熱效率高、節流損失少，更高效使用每一滴燃油轉化成功能。分層燃燒模式下節氣門完全打開，保證進氣管內有一定真空度，此時發動機的扭矩大小取決於噴油量。
汽油發動機噴油系統歷史發展至今，雖然每一次進化都能帶來噴油效率的提高，也能讓燃燒效率提高，但同樣也會帶來排放問題。相信在未來中和了排放問題與燃燒效率的混合型噴射系統將會是噴油方式的發展趨勢。
2:氣缸排列型式的變化
隨著發動機的結構發展，不同的排列方式直接影響發動機性能。常見的有 L 型、V 型、W 型，以及少見的 VR 型和奇葩的轉子形式。L 型也稱為直列發動機，所有氣缸排成一個平面，缸體和曲軸結構都比較簡單，有 3 缸 /4 缸 /5 缸 /6 缸的選擇；V 型發動機，氣缸分為兩組，把相鄰氣缸以一定角度夾角佈局，相較 L 型排列具有更小的體積，且適合大排量和高功率的發動機需求；W 型發動機，大眾集團的發動機技術，將 V 型發動機的每側氣缸再進行小角度錯開，最為知名的就是 A8/ 輝騰使用的 W12 發動機和布加迪使用的 W16 發動機。說到 W 型發動機，就會提到 VR 型發動機，簡單的理解，VR6 發動機是 W12 的一半，比 V6 發動機結構更加緊湊；轉子發動機，發動機屆的奇葩。1.3L 的排量，3.9L 的排放，聲浪高亢，部件損耗速度驚人。
3:進氣形式的變化
在增壓發動機出現以前，提升汽車動力的方式只能是增加汽車的排量。增壓發動機的出現，解決了小排量自然吸氣發動機在動力壓榨方面的缺陷，同時更適合大扭矩的調教。增壓發動機分為渦輪增壓、機械增壓、雙增壓以及電子渦輪增壓。
渦輪增壓，是一種利用內燃機運作轉產生的廢氣驅動空氣壓縮機的技術，是現在最常見的增壓形式。過去的渦輪增壓發動機，通常採用單渦輪單渦管。隨著技術發展，單渦輪雙渦管技術被運用到更多車型上，比較典型的就是寶馬的 N 系列發動機。該技術解決了過大回壓帶來的高轉進氣下降問題，每次做功和進氣都不受影響，達到最大進氣量，性能比單渦管提升 7%-8%。
機械增壓，解決了自然吸氣發動機在高轉速區域出現的進氣效率較低的問題，也彌補了渦輪增壓發動機低轉速乏力的劣勢，但由於增壓器始終介入工作，導致油耗略高。雙增壓則是機械增壓和渦輪增壓並存，比較典型的是大眾集團的 1.4T 雙渦輪增壓發動機。
電子渦輪，通過電氣系統驅動增壓器，以實現渦輪零遲滯的理想增壓模式。通常搭配傳統渦輪使用，例如奧迪 SQ7 上的 4.0L V8 柴油發動機，包含一個電子渦輪和兩個傳統渦輪。
由於增壓發動機的種種優勢，可以預見到的是，在電動車全面普及之前，內燃機汽車的趨勢是發動機向著小排量和多增壓器的方向發展，這也是現在的主流趨勢
4:燃料形式的變化
被廣為接受的說法是，汽油是一種不可再生資源，而汽車則是這種資源最大的消耗者，汽車新能源的發展是勢在必行的趨勢。
例如混合動力車型，它作為過渡型產品用燃油驅動和電機驅動兩種驅動方式共同作用於車輛，電機的加入，使得車輛在啟動階段和低速行駛階段可以完全依託電機帶動，實現節油的目的。另一方面，電機和燃油機同時啟動時獲得最大的動力輸出，使得車輛性能要優於普通燃油機車型。混動系統可以分為插電式和不插電式，前者如奧迪 A3 e-tron/ 寶馬 Active Hybrid，後者如雷薩克斯全系車型。
除了混合動力車型，更多廠商則著力於發展純電動車型。純電動車型目前有兩種能源形式：燃料電池和鋰電池。燃料電池，將存在於燃料和氧化劑中的化學能直接轉化成電能，例如，奧迪的 g-tron 和 h-tron 分別採用天然氣和氫氣作為燃料；鋰電池，由鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質溶液的電池，是目前大多數混動車型以及純電動車型所採用的電池形式，比如：特斯拉，奧迪 e-tron。
未來電機以及電氣系統在動力總成方面將佔據越來越大的比重，從微混、插電式混動到純電動，排放越來越小的同時，提速將越來越快，這也是汽車發展的必然趨勢。
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