Buồng đốt đặt ngoài, việc đốt diễn ra liên tục, có thể kiểm soát không để dư thừa nhiên liệu, nên hạn chế phát thải độc hại so với việc đốt theo chu trình trong buồng bên trong.
Tận dụng bất cứ nguồn nhiệt nào.
Nhiều thiết kế có piston nằm bên phần lạnh nên giảm vấn đề bôi trơn, tăng tuổi thọ, độ tin cậy. Không cần van, hệ thống cơ học đơn giản, hệ thống cung cấp chất đốt đơn giản và tùy chọn cũng là những yếu tố tăng độ tin cậy cho động cơ.
Hoạt động ở áp suất thấp, do đó an toàn và nhỏ gọn hơn động cơ hơi nước.
Không cần nguồn cung cấp không khí (nếu nguồn nhiệt không lấy từ việc đốt nhiên liệu) nên có thể hoạt động dưới tàu ngầm hay trong vũ trụ.
Có thể hoạt động dễ dàng hơn trong thời tiết giá lạnh so với các động cơ đốt trong.
Nhược điểm
Cần có bộ phận trao đổi nhiệt ở phần nóng và phần lạnh có hiệu suất cao.
Bộ phận làm mát (tản nhiệt) ở buồng lạnh có thể phức tạp và chiếm nhiều không gian.
Công suất và tốc độ khó thay đổi nhanh.
Động cơ Stirling chứa không khí không cho hiệu suất cao bằng các động cơ Stirling chứa hydro hay heli. Tuy nhiên, hydro gây ra nhiều khó khăn kỹ thuật như độ thất thoát cao.
