История ДВС началась с 1794 г., когда Р. Стрит получил патент на атмосферный ДВС, работающий на жидком топливе. В 1801 г. Лебон предложил конструкцию двигателя, в котором один компрессор подает в камеру смешения сжатый воздух, а другой – светильный газ из газогенератора. Однако такой двигатель так и не был построен. Реальные ДВС появились во второй половине 19 в., что было вызвано развитием промышленности и транспорта, для которых требовался более совершенный источник энергии, чем паровая машина.

1860 г. - первый коммерческий поршневой ДВС построен во Франции Ленуаром; двигатель двойного действия, атмосферный, 2-х тактный, с золотниковым газораспределением, с воспламенением от искры, водяным охлаждением, топливо - светильный газ.

1867 г. - немецкие инженеры Отто и Ланген построили атмосферный двухтактный газовый двигатель с воспламенением открытым пламенем (через трубку). КПД около 15 %. Впервые использован кривошипно-шатунный механизм (изобретенным Васброу и Пикаром).

1876 г. – Отто создал 4-х тактный газовый двигатель с предварительным (перед воспламенением) сжатием; в 2 раза экономичнее двигателя Ленуара; топливо – светильный, генераторный, попутный, природный, доменный газ; нашел широкое промышленное применение. По принципу двигателя Отто работают современные двигатели с принудительным воспламенением.

В 1879 г. спроектировал и в 1884 г. моряк русского флота Костович построил первый бензиновый двигатель (для дирижабля). Двигатель имел 8 цилиндров, электрическое зажигание и водяное охлаждение. Мощность около 50 л. с. Диаметр цилиндра - 120 мм, ход поршня - 240 мм.

1884…1890 г.г. – появляются двигатели, работающие на керосине и более тяжелых сортах топлива. Зажигание при помощи соединенного с камерой сгорания (КС) калоризатора, представляющего собой полый массивный шар, на раскаленную поверхность которого подавалось топливо. В России «нефтянки» стали выпускать с 1890 г. Широко распространены gе>400 г/(кВт ч).

1885 г. – в Германии инженеры Даймлер и Майбах и независимо от них Бенц создали легкие четырехтактные бензиновые двигатели очень небольшой мощности для самодвижущихся экипажей, позднее получивших название автомобилей.

1893 г. – венгры Банки и Чонка изобрели распыливающий карбюратор, который удачно вписался в систему питания двигателей с принудительным воспламенением.

1897 г. – Р. Дизель построил двигатель с воспламенением от сжатия, постепенным сгоранием и топливом – керосином. КПД достигал 36 %. По циклу Дизеля работают все современные тихоходные двигатели с воспламенением от сжатия. Двигатели с воспламенением от сжатия стали называться дизелями.

1899 г. – завод Э. Нобеля («Русский дизель») выпустил первый промышленный 4-х тактный двигатель с воспламенением от сжатия, топливо – сырая нефть, gе=300 г/(кВт ч), что послужило толчком к распространению дизелей.

1901 г. – построен дизель конструкции русского профессора Г.В. Тринклера, работающего на смешанном подводе теплоты. 1909 г. француз Сабатэ построил быстроходный дизель, работающий по такому циклу. Двигатель нашел широкое распространение. Современные быстроходные дизели работают по циклу Сабатэ – Тринклера.

1905 г. – швейцарец Бюхи предложил использовать наддув за счет энергии расширяющихся продуктов сгорания для привода турбины.

1957 г. – немецкий инженер Ванкель создал роторно-поршневой двигатель (РПД), а в 1960 г. – установил его на легковой автомобиль. С конца 70-х г. ХХ в. – РПД серийно выпускает MAZDA. С 1976 г. – в СССР стали выпускать РПД.

Развитие отечественного двигателестроения сопровождалось разработкой вопросов теории рабочего процесса и конструкции двигателей. Уже в 1906 г. В.И. Гриневецкий предложил метод теплового расчета рабочего цикла, положенный в основу современной теории процессов двигателей, развитой в дальнейшем Н.Р. Бриллингом, Е.К. Мазингом, Б.С. Стечкиным и др.

Теоретические основы рабочих процессов комбинированных двигателей и первые их конструктивные схемы были разработаны В.И. Гриневецким (1906 г.) и А.Н. Шелестом (1912 г.). Во второй половине XX века существенный вклад в отечественное двигателестроение внесли А.С. Орлин, М.С. Ховах, И.М. Ленин и др., а в конце века – В.Ф. Кутенев, В.Н. Луканин, Н.А. Иващенко, М.Г. Шатров, И.Я. Райков, Г.П. Покровский и др.