В 1880-х гг. О. С. Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель. В таком двигателе смешивание топлива с воздухом происходит вне цилиндра, в специальном узле обогащения топлива воздухом (карбюраторе). Примером карбюраторного ДВС может служить двигатель ГАЗ-21 "Волга". Рабочий цикл двухтактного карбюраторного ДВС осуществляется за 2 хода.

1 - регулятор, 2 - магнето, 3 -тяга регулятора, 4 - шариковый подшипник, 5, 30, 31 - сальники, б ~ 15 - детали карбюратора, 16 -впускное окно, 17 - шатун, 18 -поршневой палец, 19 - компрессионное поршневое кольцо, 20 -поршень, 21 - цилиндр, 22 - прокладка, 23 - головка цилиндра, 24 - водяной патрубок, 25 - свеча, 26 - кран, 27 - глушитель, 28 - продувочное окно, 29 -перепускной канал, 32 - маховик, 33 - кожух маховика, 34 - стартер, 35, 44 - шестерни стартера и коленчатого вала, 36, 42 - цапфы коленчатого вала, 37, 43 - роликовые подшипники, 38 - ролики шатунного подшипника, 39 - картер, 40 - щека коленчатого вала, 41 - палец кривошипа, 45 -1фомежуточная плита, 46, 47 ~ шестерни регулятора и промежуточная

Рабочий процесс карбюраторного двигателя имеет следующие отличительные особенности. Топливо применяемое для карбюраторных двигателей, должно легко испаряться при обычной температуре окружающей среды. К таким топливам относятся бензин, бензол, спирты. Практически во всех карбюраторных двигателях в настоящее время применяются бензины разных сортов. 

Карбюраторные двигатели – это двигатели с относительно низкой степенью сжатия. Степени сжатия серийных карбюраторных двигателей находятся в пределах от 5 до 10,5. Повышение степени сжатия при искровом зажигании ограничивается появлением детонационного сгорания, которое недопустимо вследствие выхода двигателя из строя. Относительно низкие степени сжатия не позволяют достаточно полно использовать работу расширения газов, поэтому карбюраторные двигатели относятся к сравнительно малоэкономичным двигателям. Детонационное сгорание препятствует также применению наддува. Большинство карбюраторных двигателей работает без наддува.

Воспламенение рабочей смеси в карбюраторных двигателях осуществляется при помощи электрической искры.

Карбюраторные двигатели по сравнению с другими двигателями внутреннего сгорания работают при более высоких числах оборотов, так как рабочий процесс в карбюраторном двигателе может быть осуществлен практически при любом числе оборотов.

Применение карбюраторных двигателей 

Карбюраторные двигатели находят широкое применение в современной жизни. Их используют в основном на транспортных средствах (из-за высокой стоимости топлива которые данные виды двигателей используют), к таким транспортным средствам относятся: мотоциклы, автомобили, а также катера; моторные лодки и т. п.