Een motorrijtuig is een spoorwegrijtuig met een eigen aandrijving. Een verouderde naam voor gemotoriseerde voertuigen zoals een bromfiets, bromscooter of snorfiets is ook motorrijtuig.
Motorrijtuigen zijn te onderscheiden in elektrische en diesel(elektrische)motorrijtuigen. Dieselmotorrijtuigen worden veelal gebruikt op secundaire spoorlijnen waar het reizigersaanbod te beperkt is voor de inzet van dieseltreinstellen. Er bestaan ook elektrische motorrijtuigen, bijvoorbeeld vroeger de ZHESM- en Blokkendoos-motorrijtuigen. Meestal betreft het echter het aangedreven rijtuig van een treinstel dat niet los kan rijden, zoals bij de Nederlandse Spoorwegen het mDDM. Ook bij (oudere) trams is er sprake van motorrijtuigen en aanhangrijtuigen, zie verder: trammotorwagen.