将V型发动机两侧的气缸再进行小角度的错开,就是W型发动机了。W型发动机相对于V型发动机,优点是曲轴可更短一些,重量也可轻化些,但是宽度也相应增大,发动机舱也会被塞得更满。缺点是W型发动机结构上被分割成两个部分,结构更为复杂,在运作时会产生很大的震动,所以只有在少数的车上应用。
W型发动机是大众公司首创的,但是它并不是四排气缸以W型排列的,而是通过复杂的空间结构将两台夹角很小的V型发动机的四列气缸连接在同一个曲轴上。这样可以大大缩小发动机的体积,比如大众的12缸W型发动机的体积仅仅相当于一般V8或者体积稍微大一点的V6发动机,同时运转十分宁静平稳。但是W型发动机构造的复杂程度另人乍舌,极高的制造成本使它只能用在一些大型豪华轿车上,比如大众的辉腾6.0以及旗下奥迪品牌的旗舰A8L6.0都是用的W12发动机。