De to mest anvendte principper for stempelmotorer er ottomotor og dieselmotor, begge opkaldt efter deres opfindere. Rudolf Diesel (1858-1913) fra Tyskland udviklede dieselmotoren i 1893-97, og Nikolaus August Otto (1832-1891)
I en dieselmotor, som er en varmekraftmaskine, indsprøjtes dieselolie i en komprimeret luftmængde og selvantænder på grund af temperaturen. Derfor bruger dieselmotorer ikke tændrør som ottomotoren. Før motorstart skal et gløderør i forkammeret dog opvarmes, så dieselolie, der rammer det, opvarmes. Dette er dog kun nødvendigt for motorer med forkammerteknik. Gløderøret er kun i brug i 5-30 sekunder, da spildvarmen under driften overtager opvarmningen. Nogle dieselmotorer anvendte i stedet et glødehoved, der på nogle motorer forvarmes med en blæselampe.
En dieselmotor kan være enten totaktsmotor eller firetaktsmotor.