Rudolf Diesel si nechal patentovat svůj motor v roce 1892. Funguje jinak než benzínový motor. Místo míchání paliva a vzduchu a jejich zapálení jiskrou stlačuje dieselový motor vzduch natolik, že se dostatečně zahřeje, aby se palivo při kontaktu zapálilo. Kompresní poměr je mnohem vyšší, obvykle 14:1 až 25:1, ve srovnání s 8:1 až 12:1 u benzínu. To dává dieselovým motorům větší točivý moment a lepší spotřebu paliva.

Motor nemá zapalovací svíčky. Má vstřikovače paliva, které v pravý okamžik vstřikují naftu přímo do spalovací komory. Palivo se vznítí kompresním teplem. Spalování je nerovnoměrné a hlučné, a proto vznětové motory klapou. Moderní vstřikování common-rail a přeplňování turbodmychadlem je učinily tiššími, čistšími a výkonnějšími.

Dieselové motory jsou běžné v nákladních automobilech, autobusech, lodích, vlacích a těžké technice. Jsou také oblíbené v osobních automobilech v Evropě, kde daně z pohonných hmot zvýhodňují naftu. Ve Spojených státech představují naftové automobily specializovaný trh, částečně kvůli emisnímu skandálu Volkswagenu, který odhalil, že některá auta podváděla v emisních testech.

Výfukové plyny z dieselových motorů obsahují oxidy dusíku a pevné částice, které poškozují kvalitu ovzduší. Moderní systémy k jejich čištění používají selektivní katalytickou redukci, filtry pevných částic a recirkulaci výfukových plynů. Motory jsou sice účinné, ale bez dodatečného čištění nejsou čisté.