В восьмицилиндровом рядном двигателе восемь кривошипов вала расположены попарно под углом 90°. Обычно применяется следующее расположение кривошипов: 1—8 — вверх; 2—7 — вниз; 3 —6 — налево; 4—5 — направо, если смотреть со стороны переднего конца вала.
В таком двигателе работа каждой группы четырех цилиндров, имеющих кривошипы вала, расположенные в одной плоскости цилиндры 2, 2, 7, 8 и цилиндры 3, 4, 5, 6, аналогична работе четырехцилиндрового двигателя, только такты, происходящие в одной группе цилиндров, смещены на 90° относительно второй группы в соответствии со смещением кривошипов вала.
Рабочие ходы в восьмицилиндровом двигателе перекрываются на Va хода поршня и чередуются в порядке 1—6—2—5—8—3—7—4. Такой двигатель применяется на автомобилях ЗИЛ-110.