El motor diésel es un motor de combustión interna de ignición por compresión, patentado por Rudolf Diesel en 1893. El aire se comprime con una relación de en torno a 16:1 a 22:1, alcanzando temperaturas superiores a los 500 °C; en ese momento se inyecta el gasóleo, que se autoenciende sin necesidad de bujía. Es la diferencia fundamental con el motor Otto, que necesita chispa.
Su eficiencia térmica es del 35-45 %, superior al motor de gasolina (25-35 %). Esto explica que un coche diésel consuma menos litros por 100 km que su equivalente de gasolina, y es la razón por la que el diésel dominó el parque español durante décadas: según la DGT, todavía hay del orden de 12,7 millones de turismos diésel matriculados, frente a unos 12,5 millones de gasolina, aunque la diferencia se reduce año a año.
El precio se ha invertido respecto a la situación histórica. El gasóleo A ya cuesta más por litro que la gasolina 95 en el surtidor español, por la convergencia fiscal y la menor demanda relativa. Eso erosiona parte de la ventaja económica que tradicionalmente justificaba el diésel.
Sus emisiones de NOx y partículas son más altas que las del motor de gasolina, lo que ha llevado a su gradual abandono en turismos urbanos y a la incorporación obligatoria de filtro DPF y sistemas SCR con AdBlue para cumplir Euro 6.