Ormai sfortunatamente superato nei veicoli recenti, il raffreddamento ad aria è estremamente semplice.
I motori raffreddati ad aria utilizzano un design del cilindro che prevede l'aggiunta di alette di raffreddamento sulla parte superiore della testa del pistone e intorno al cilindro. Queste alette evacueranno quindi il calore per irraggiamento e lo allontaneranno dal cilindro.
Quando il veicolo è in movimento e il motore è in funzione, l'aria viene convogliata sulle alette per dissipare ulteriormente il calore. Su alcuni veicoli può essere incorporata una cinghia che soffia sulle alette o un ventilatore elettrico per mantenere il motore freddo. Altri motori riscalderanno l'interno dell'abitacolo utilizzando l'aria calda che fuoriesce dal motore.
I motori raffreddati ad aria hanno difficoltà a mantenere una temperatura di esercizio ottimale costante. In condizioni di caldo o freddo estremo, il funzionamento del motore potrebbe risentirne.
I motori raffreddati ad aria hanno dei vantaggi: sono più leggeri, non necessitano di pompe dell'acqua, liquido di raffreddamento o tubi, termostati o radiatori.
Tra i maggiori inconvenienti si segnalano il riscaldamento rapido e lo scarso mantenimento della temperatura costante del motore. Ciò può influire sulle prestazioni del motore, ma anche sulle emissioni in caso di notevoli cambiamenti climatici, soprattutto in estate con temperature elevate o in inverno con temperature estremamente basse.
