V posledních letech byly inovace motorů poháněny snahou o lepší spotřebu paliva při stejném výkonu. 
Vládní regulace a rostoucí ceny pohonných hmot nutí automobilky vyvíjet nové, účinnější technologie. V nadcházejících letech uvidíme více downsizingů vozidel/motorů a hybridních a „čistých dieselových“ vozidel. Průměrná spotřeba paliva v roce 2011 byla 27,3 mpg zhruba na úroveň za poslední desetiletí. Průměr pro osobní automobily byl 30,2 mpg a 24,1 mpg pro lehká nákladní vozidla. SUV a nákladní automobily představují více než polovinu prodeje automobilů v USA a celkově snižují průměrnou spotřebu paliva. Do roku 2016 vláda chce, aby osobní auta dosáhla v průměru 39 mpg a nákladní auta 30 mpg s kombinovaným průměrem 35,5 mpg. To ušetří odhadem 1,8 miliardy barelů ropy a 900 milionů metrických tun emisí skleníkových plynů. Jak dosáhnou výrobci automobilů těchto cílů? Zmenšením velikosti vozidel, snížením velikosti a hmotnosti vozidla a použitím menších motorů s nižší spotřebou paliva.
Hybridy jsou v poslední době populární, přesto tvoří pouze 2,5 % všech prodejů nových vozidel. Hybridní výroba je omezena výrobními náklady (v průměru asi 3000 USD navíc na vozidlo) a omezenou výrobou baterií. Očekává se, že do roku 2016 vzroste počet hybridních/plug-in elektrických zařízení na 1,5 milionu. Pro srovnání se očekává, že prodeje „čisté nafty“ do roku 2016 raketově vzrostou z 680 tisíc na více než 9 milionů. V Evropě tvoří více než polovinu všech prodejů nových aut dieselové motory.
Benzínové spalovací motory se vyvíjely od počátků automobilu. Kontroly emisí požadované v 60. a 70. letech 20. století omezovaly výkon, ale díky nim byly motory účinnější než kdykoli předtím. Zdaleka největší nárůst přinesl vynález elektronického vstřikování paliva a řízení motoru a snížení tření mezi vnitřními mechanismy.
Přeplňování turbodmychadlem a přeplňování také zvýšilo spotřebu paliva tím, že umožnilo menším čtyřválcovým a šestiválcovým motorům vytvořit stejný výkon jako V8. 
Turbodmychadlo funguje tak, že pomocí horkých výfukových plynů roztočí turbínu a stlačí více vzduchu do válců. Kompresor používá kompresor poháněný řemenem k přidání plnicího tlaku. Superdmychadla se používají především u výkonných automobilů, zatímco turbodmychadla se používají u širokého spektra vozidel. Přímé vstřikování benzínu (GDI) také pomáhá zlepšit spotřebu paliva tím, že vstřikuje benzín přímo do spalovací komory, nikoli do sacího otvoru. Odhaduje se, že jedno z pěti vozidel vyrobených v příštím roce bude mít palivové systémy GDI.
Deaktivace válců zvyšuje spotřebu paliva při nízkém zatížení u určitých motorů o 10–20 %. Deaktivace válce by neměla být zaměňována s variabilním časováním ventilů (VVT). VVT používá vačkové phasery na koncích vačkového hřídele (vačkových hřídelů) k předstižení nebo zpomalení relativního časování vaček. Tlak oleje pohybuje mechanismem uvnitř fázovače vačky, který umožňuje posunutí převodu o několik stupňů jedním nebo druhým směrem, aby se změnilo časování ventilů.
V nepříliš vzdálené budoucnosti bude pro zlepšení spotřeby paliva použita řada nových technologií. Jednou z takových technologií by byla eliminace startéru využívajícího přímé vstřikování ke spouštění motoru. 
Díky přímému vstřikování benzínové motory zvýší kompresní poměry tak, aby se téměř vyrovnaly dieselovým motorům. Menší zdvihové motory s turby nahradí atmosféricky plněné V8 a V6. Budoucí turba mohou být poháněna spíše elektromotorem než horkými výfukovými plyny. Elektricky poháněné turbo se může rozběhnout nezávisle na otáčkách nebo zatížení motoru, aby poskytlo okamžitý výkon, a odstraněním výfukového kola turbíny se také zbaví tepla, takže turbo může běžet mnohem chladněji a vydržet mnohem déle. Variabilní časování ventilů lze také použít k vytvoření nekonvenčních kompresních a silových zdvihů. Patří mezi ně „Atkinsonův“ kompresní cyklus, kdy se ventily otevírají později, aby se dosáhlo delšího zdvihu, nebo „Millerův“ cyklus, kdy jsou sací ventily během kompresního zdvihu otevřeny déle než normálně. Obě techniky zlepšují účinnost a sílu dýchání, ale vyžadují další triky, aby fungovaly. Vysokorychlostní elektrické solenoidy, jako jsou ty, které se používají v některých motorech Formule 1, si nakonec mohou najít cestu i do některých sériově vyráběných motorů, čímž budou zcela eliminovány konvenční vačky, zvedáky a vahadla.
Nikdo v brzké době nevidí blížící se zkázu pro pístové motory (benzínové nebo naftové). Ačkoli existují některá elektrická auta, která nepoužívají žádný benzín nebo pouze pro jízdu s prodlouženým dojezdem, tato vozidla budou poměrně omezená kvůli nákladům.
