发动机只有在到达一定转速之后才能稳定工作，在这个转速即所谓的怠速，在之上发动机正常工作，之下就会灭车。另外每台发动机都会限定一个最高转速，结构不同，发动机的最高转速也不同。 提升转速能增加功率。一款发动机所能达到的最大额定转速通常都跟最大功率相对应，技术数据中发动机的功率数值通常就是指它在最高转速下达到的最大功率。最高额定转速往往在低挡位走下坡路段时很容易达到。 最高额定转速值跟发动机排量相关，但总的来讲，发动机的转速水平呈现不断攀升的趋势。

现在四冲程发动机的平均转速值是：怠速600～800转/分，至于最大功率时的发动机转速，根据发动机内部结构、排量以及汽缸数量的不同，通常在5000～6500转/分之间。赛车的最高额定转速能达到惊人的12000转/分，甚至更高。最大扭矩值通常出现在2500～4000转/分之间。 有些发动机会出现所谓的高端“节气门损失”，原因是进气道无法吸进足够量的空气。，造成一种自然的转速限制现象。最高转速的出现往往会伴随有气门的扇动（气门漂浮），这不仅带来另人不适的噪声，而且对发动机有害。 转速过高不仅会导致气门受损，而且由于接触面滑动过快，润滑油膜被破坏，而造成活塞和轴承的损坏。另外，如果在高转速情况降挡，会使惯性力突然增长，如果没有燃油动力跟进，祈祷平衡惯性力作用，就容易导致连杆、活塞和曲轴的断裂。 现在有些汽车由于法规的原因以及安全的考虑，发动机的最高转速被强制限定在一个较低水平，而限制发动机的最高转速可以有效延长机器的寿命并提高其可靠性。例如：上海别克君威（Regal）2.5GL的2.5LV6发动机，最大功率为112Kw/5600rpm，但当发动机转速达到4200rpm时就会自动切断燃油供应，在车速超过170Km/h时，供油量也会被限制，因此，0～100Km/h加速时间13.04秒，最高车速173Km/h并不能代表它的真正实力。