Muchos lo consideraron un motor térmico en rendimiento elevado y menos contaminante. Ideado por Rudolf Diesel, de quien tomo el nombre genérico, este tipo de motor fue diseñado originalmente para fabricar con carbón pulverizado.

El 28 de febrero de 1892, Rudolf Diesel obtuvo la primera patente del motor que le hizo famoso. De hecho, este se diferencia de los de gasolina en un pequeño detalle: no precisa chispa para iniciar la combustión. Diesel, en su búsqueda de un motor de alto rendimiento, tuvo en cuenta que según los principios termodinámicos del físico N.L Sadi Carnot, uno de los padres de la termodinámica, existía la posibilidad de que una mezcla de aire y combustible pudiera explotar simplemente si se comprimía lo suficiente.

Durante años, los motores Diesel tuvieron aplicaciones limitadas a causa de dificultades prácticas. Eran pesados, ruidosos y producirán grandes vibraciones. Su potencia, además, era muy inferior a la de los motores de gasolina de cilindrada similar. Solo la llegada de nuevas tecnologías, como el turbocompresor o la inyección directa, permitió que se popularizasen entre los automovilistas, hasta el punto de que, en el año 2000, en algunos mercados europeos, los turismos Diesel igualaron y superaron en ventas a los de gasolina. Sin embargo, en Estados Unidos continuaron siendo poco menos que anecdóticos.

Diesel ideo un motor de cuatro tiempos y elevada compresión, capaz de funcionar con diversos tipos de combustibles pesados, tanto líquidos como sólidos. La primera tentativa, auspiciada por la firma Man, fue un fracaso. El motor simplemente exploto, Diesel necesito tres años mas para poner a punto el primer motor practico de este tipo. Fue en 1898, seis años después de registrar su patente, cuando presento en Munich, su primer motor practico, un cuatro tiempos monocilíndrico, refrigerado por agua. Un cervecero norteamericano. Adolphus Busch, adquirió la patente para Estados Unidos y muy pronto un moto bicilindrico comenzó a producir electricidad para sus factorías.

Diesel se dio cuenta de que los motores de gasolina ofrecían un rendimiento muy pobre debido a su baja relación de compresión. En aquellos tiempos esta era de apenas 6/1 (es decir, la mezcla se comprimía hasta que su volumen inicial), para evitar la detonación (explosión incontrolada) de la misma. Los motores Diesel debían funcionar con relaciones de compresión de 20/1 e incluso superiores.

La violencia de la explosión, así como la necesidad de una gran cantidad de aire para funcionar, fueron los puntos débiles iniciales. Peso, volumen, ruido y vibraciones hicieron que los primeros motores Diesel solo se utilizaran en instalaciones estáticas, es decir, para generar electricidad o mover máquinas. En 1903, el Vandal fue el primer barco propulsado por motores Diesel y, hacia 1912, este sistema se había popularizado. En 1910, H. Saurer presento el primer motor Diesel para la automoción, aunque todavía fueron necesarios varios años para que el sistema se hiciera realidad. En 1923, Daimler Benz presento un motor Diesel de 40 CV, que fue instalado en el camión 5K3. Se trataba de un motor por entonces liviano y rápido (ya giraba a 1.000 rpm), con cuatro cilindros. Para evitar o paliar los problemas prácticos, le mezcla de aire y gasoil no se inyectaba directamente en el cilindro, sino en una precamara. El primer turismo Diesel, un Mercedes, no llego hasta 1934.

Aunque el Diesel estaba diseñado para funcionar con numerosos combustibles, pronto quedo muy claro que el gasoil era el idóneo. Aunque liquido, se trata de un combustible pesado, y por lo tanto, casi imposible de vaporizar. Para conseguir la mezcla, debía introducirse en el cilindro muy pulverizado. Ello fue posible gracias a la invención de los sistemas de inyección.

Para conseguir motores mas pequeños, los ingenieros recurrieron a introducir aire a presión en los cilindros, primero mediante la adopción de compresores volumétricos y mas adelante de turbocompresores. Además, la inyección de precamara  fue sustituida a finales de los años noventa y principios de 2000 por la inyección directa. Este paso había sido dado en los camiones hacia algún tiempo, pero, en 1990, aun no se habían conseguido inyectores tan rápidos y con la elevada presión necesaria para los motores de turismo, que giraban entre 4.000 y 4.500 rpm, un régimen que duplicaba con creces el de un motor de camión.

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