Rudolf Diesel opatentował swój silnik w 1892 roku. Działa on inaczej niż silnik benzynowy. Zamiast mieszać paliwo z powietrzem i zapalać je iskrą, silnik Diesla spręża powietrze tak mocno, że staje się ono wystarczająco gorące, aby zapalić paliwo w momencie kontaktu. Stopień sprężania jest znacznie wyższy, zazwyczaj od 14:1 do 25:1, w porównaniu do 8:1 do 12:1 w przypadku benzyny. Dzięki temu silniki Diesla mają większy moment obrotowy i lepszą oszczędność paliwa.

Silnik nie ma świec zapłonowych. Posiada wtryskiwacze paliwa, które wtryskują olej napędowy bezpośrednio do komory spalania w odpowiednim momencie. Paliwo zapala się od ciepła sprężania. Spalanie jest nierównomierne i głośne, dlatego silniki Diesla „klekoczą”. Nowoczesne systemy wtrysku common rail i turbodoładowanie sprawiły, że są one cichsze, czystsze i mocniejsze.

Silniki Diesla są powszechne w ciężarówkach, autobusach, statkach, pociągach i ciężkim sprzęcie. Są również popularne w samochodach osobowych w Europie, gdzie podatki paliwowe faworyzują samochody z silnikiem Diesla. W Stanach Zjednoczonych samochody z silnikiem Diesla stanowią niszę rynkową, częściowo ze względu na aferę emisyjną Volkswagena, która ujawniła, że ​​niektóre samochody oszukiwały w testach emisji spalin.

Spaliny silników Diesla zawierają tlenki azotu i cząstki stałe, które szkodzą jakości powietrza. Nowoczesne systemy wykorzystują selektywną redukcję katalityczną, filtry cząstek stałych i układ recyrkulacji spalin do ich oczyszczania. Silniki są wydajne, ale nie są czyste bez oczyszczania spalin.