Uçak motorları için kullanılan en eski tip pistonlu motordu. Çalışma prensibi, yanma gazlarının basıncını taşıyan, bir silindir içerisinde sürekli hareket eden bir pistondan oluşur ve bu hareket, bir biyel vasıtasıyla krank milinin dönüşüne dönüştürülür. 20. yüzyılın başlarında, Wright kardeşler dört-silindirli, yatay olarak monte edilmiş, su-soğutmalı bir motoru modifiye ettiler ve onu "Flyer I" uçaklarında başarıyla kullanarak uçuş testini tamamladılar. Bu, insanlık tarihinde güçlü, insanlı, istikrarlı ve çalıştırılabilir bir uçağın ilk başarılı uçuşunu işaret ediyordu.
Daha sonra, II. Dünya Savaşı sırasında pistonlu motorlara, performansı ve çalışma verimliliğini optimize eden teknolojik yenilikler uygulandı. Güç çıkışı 10 kW'ın altından yaklaşık 2500 kW'a çıkarken yakıt tüketimi 0,5 kg/(kW·saat)'ten yaklaşık 0,25 kg/(kW·saat)'e düştü. Eş zamanlı olarak, geliştirilmiş çalışma süresi geleneksel bir düzine saatten 2000-3000 saate çıktı. İkinci Dünya Savaşı'nın sonuna gelindiğinde pistonlu motor teknolojisi oldukça gelişmiş hale geldi.
Bir pistonlu motor esas olarak silindirlerden, pistonlardan, biyel kollarından, krank milinden, valf mekanizmasından, pervane redüktöründen ve mahfazadan oluşur. Silindir, hava-yakıt karışımının (benzin ve hava) yakıldığı yerdir. Piston silindirin içinde ileri geri hareket eder. Silindir kapağı, karışımı ateşlemek için bir bujiyle (genellikle buji olarak bilinir) ve ayrıca emme ve egzoz valfleriyle donatılmıştır. Motorun çalışması sırasında silindir sıcaklığı çok yüksektir, bu nedenle silindirin dış duvarında ısı dağıtım alanını artırmak için çok sayıda soğutma kanadı bulunur. Silindirler genellikle motor gövdesi üzerinde radyal veya V-şeklinde düzenlenir. Yaygın radyal motorlar 5, 7, 9, 14, 18 veya 24 silindire sahiptir.
Aynı silindir hacminde silindir sayısı arttıkça motor gücü artar. Piston, yanma gazlarının basıncı altında silindir içerisinde ileri geri hareket eder ve bu hareket, biyel vasıtasıyla krank milinin dönme hareketine dönüştürülür. Biyel kolu pistonu ve krank milini birbirine bağlar. Krank mili, motorun gücünü sağlayan bileşendir. Krank mili döndüğünde, pervaneyi redüktörden geçirerek itme kuvveti üretir. Ayrıca krank mili bazı aksesuarları da (çeşitli yağ pompaları, jeneratörler vb.) çalıştırır. Valf mekanizması, emme ve egzoz valflerinin açılma ve kapanma zamanlamasını kontrol etmek için kullanılır.
