Pentru motoarele de aeronave, cel mai vechi tip utilizat a fost motorul cu piston. Principiul său de funcționare implică un piston care suportă presiunea gazelor de ardere, care se deplasează în mod repetat în interiorul unui cilindru, iar această mișcare este transformată în rotația unui arbore cotit printr-o biela. La începutul secolului al XX-lea, frații Wright au modificat un motor cu patru-cilindri, montat orizontal, răcit cu apă-și l-au folosit cu succes în aeronava lor „Flyer I”, finalizând testul de zbor. Acesta a marcat primul zbor de succes din istoria omenirii al unui avion propulsat, cu echipaj, stabil și operabil.
Mai târziu, în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, motoarele cu piston au suferit inovații tehnologice, optimizând performanța și eficiența de funcționare. Puterea de ieșire a crescut de la mai puțin de 10 kW la aproximativ 2500 kW, în timp ce consumul de combustibil a scăzut de la 0,5 kg/(kW·h) la aproximativ 0,25 kg/(kW·h). Simultan, timpul de funcționare îmbunătățit a crescut de la zeci de ore tradiționale la 2000-3000 de ore. Până la sfârșitul celui de-al Doilea Război Mondial, tehnologia motoarelor cu piston devenise extrem de sofisticată.
Un motor cu piston constă în principal din cilindri, pistoane, biele, un arbore cotit, un mecanism de supapă, un reductor de elice și o carcasă. Cilindru este locul unde este ars amestecul de aer-combustibil (benzină și aer). Pistonul se deplasează alternativ în interiorul cilindrului. Chiulasa este echipata cu o bujie (cunoscuta in mod obisnuit sub numele de bujie) pentru a aprinde amestecul, precum si supape de admisie si evacuare. Temperatura cilindrului este foarte ridicată în timpul funcționării motorului, astfel încât peretele exterior al cilindrului are multe aripioare de răcire pentru a crește zona de disipare a căldurii. Cilindrii sunt de obicei aranjați în formă radială sau în V-pe carcasa motorului. Motoarele radiale comune au 5, 7, 9, 14, 18 sau 24 de cilindri.
Cu aceeași cilindree, cu cât sunt mai mulți cilindri, cu atât puterea motorului este mai mare. Pistonul se deplasează alternativ în interiorul cilindrului sub presiunea gazelor de ardere, iar această mișcare este transformată în mișcarea de rotație a arborelui cotit prin intermediul bielei. Biela face legătura între pistonul și arborele cotit. Arborele cotit este componenta care produce puterea motorului. Când arborele cotit se rotește, antrenează elicea prin reductor, generând forță. În plus, arborele cotit antrenează și unele accesorii (cum ar fi diverse pompe de ulei, generatoare etc.). Mecanismul supapelor este utilizat pentru a controla momentul deschiderii și închiderii supapelor de admisie și evacuare.
