So với động cơ thẳng hàng có cùng dung tích (thiết kế phổ biến nhất cho động cơ có ít hơn sáu xi lanh), động cơ V có chiều dài ngắn hơn nhưng rộng hơn. Nếu số lượng xi lanh trong động cơ càng lớn, sự khác biệt về kích thước giữa hai loại động cơ này càng lớn. Chiều dài của các loại động cơ hai xi lanh chữ V (V-twin) và động cơ hai xi lanh thẳng hàng (vertical twin) có thể không đáng kể, tuy nhiên động cơ V8 có chiều dài ngắn hơn nhiều so với động cơ tám xi lanh thẳng hàng.[4] So với động cơ phẳng ít phổ biến hơn, động cơ V hẹp hơn, cao hơn và có trọng tâm lớn hơn.

Những động cơ xi lanh thẳng hàng thường có chiều dài động cơ rất dài, làm tăng độ rung mô men xoắn lên trục khuỷu và khó phân phối hòa khí bằng nhau giữa các xi lanh. Động cơ V có thiết kế nhỏ gọn hơn, giúp tăng tính cân bằng bậc một cho các cấu kiện tịnh tiến. Tuy nhiên, động cơ V chịu tác động rung của lực quán tính bậc hai, dẫn đến kém ổn định hơn.[5]