Распределительный вал обеспечивает своевременное открытие и закрытие клапанов. Вал имеет впускные 4 и выпускные 2 кулачки (фиг. 54), опорные шейки 1, шестерню 5 для привода масляного насоса и распределителя системы зажигания и эксцентрик 3 для привода топливного насоса в карбюраторных двигателях.
Вал штампуют из стали; кулачки и шейки его подвергают термической обработке для получения повышенной износостойкости, после чего шлифуют. Кулачки изготовляют как одно целое с валом. Применяют также чугунные валы. 
Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей имеются два кулачка: впускной и выпускной. Форма (профиль) кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки располагают в четырехцилиндровых* двигателях под углом 90° (фиг. 54, а), в шестицилиндровых — под углом 60° (фиг. 54, б) и в восьмицилиндровых — под углом 45е (фиг. 54, в). Разноименные кулачки устанавливают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала. По длине вала впускные и выпускные кулачки чередуются в соответствии с расположением клапанов.
У двухтактных двигателей (ЯМЗ-М204 и ЯМЗ-М206) для каждого цилиндра имеются по два выпускных кулачка, обращенных вершинами в одну сторону, и третий кулачок, управляющий работой насос-форсунки.
При нижнем расположении распределительный вал устанавливают в картере в опорах, представляющих собой отверстия в стенках и перегородках картера, в которые запрессованы стальные втулки, залитые баббитом. Вал устанавливают также в специальных вкладышах. Число опор распределительного вала для двигателей разных типов различно» Осевые перемещения распределительного вала у большинства двигателей ограничиваются упорным фланцем 3 (фиг. 55, а), закрепленным на блоке и входящим с определенным зазором между торцом передней шейки вала 4 и ступицы 6 шестерни; зазор между опорным фланцем и торцом шейки вала устанавливают для двигателей разных марок в пределах 0,05—0,2 мм; величина этого зазора определяется толщиной распорного кольца 5, закрепленного на валу между торцом шейки и ступицей шестерни. У двигателей ЯМЗ осевые перемещения вала ограничиваются бронзовыми упорными шайбами, устано­вленными по обеим сторонам переднего подшипника.
Распределительный вал приводится во вращение от коленчатого вала при помощи зубчатой или цепной передачи. При зубчатой передаче на конце коленчатого и распределительного валов закрепляют распределительные шестерни. Для повышения бесшумности и плавности работы шестерни изготовляют с косыми зубьями; шестерню 2 распределительного вала обычно делают из пластмассы — текстолита, а шестерню 1 коленчатого вала — из стали.
Все отечественные автомобильные двигатели, за исключением двигателей автомобилей ЗИЛ-1Т0 и ЗИЛ-llt, имеют привод распределительного вала, осуществляемый зубчатой передачей.
При цепной передаче (автомобили ЗИЛ-110 и ЗИЛ-111) на конце коленчатого вала и на конце распределительного вала закрепляются звездочки 8 и 9 (фиг. 55, б), соединенные стальной гибкой бесшумной цепью 7. Зубья цепи входят в зацепление с зубьями звездочек.
Распределительные шестерни или звездочки при сборке устанавливают одну относительно другой по меткам, имеющимся на их зубьях.