最早的对向活塞发动机要追溯到19世纪末期，被用在船、飞机、潜艇、坦克、火车等交通工具上，劳斯莱斯甚至在1950年代开发了用于军事用途的对向活塞发动机。

对向活塞发动机的活塞区别于普通发动机，它的活塞是对向运动的，在上止点相遇，之后分别开始做功，这种发动机是两冲程发动机，这意味着每当活塞在中间相遇的时候就开始做功，所以不需要四冲程发动机的换气冲程。

这个发动机的基本工作原理的很简单的，当活塞到达下止点时，新鲜的空气从气缸下面的进气口进入气缸，燃烧后的气体从气缸顶部的排气口排出，之后两个活塞相互靠近，在接近中点之前柴油会被直接喷入气缸，每个气缸有两个对向安装的喷油嘴。燃烧开始后将活塞分离，之后整个循环不断重复，上面的活塞和下面的活塞各自使用一根独立的曲轴，两根曲轴通过齿轮结合在一起，作为一根轴输出动力。

使用两根曲轴看似很复杂，实际上这个发动机没有气门结构，意味着没有凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧甚至连气缸缸头都没有。举个例子，一台2.7L 3气缸的这种高电脑挂机可以输出270匹马力，650N·m的扭矩。

首先，没有了缸头，燃烧后炙热气体接触的面积更小，相比起燃烧室的面积，接触面积减少了很多，相对于把热量传递给缸头，它的热量传递给了两侧对向的活塞，这意味着有更多的热量被用于做功，并且把整个气缸的运动距离分给了两个活塞，这使得冲程缸径比很大，并且活塞的运动速度很低，这就使得能量的利用率更高。