Lentokoneen moottoreissa vanhin käytetty tyyppi oli mäntämoottori. Sen toimintaperiaatteena on palamiskaasujen painetta kantava mäntä, joka liikkuu toistuvasti sylinterin sisällä, ja tämä liike muunnetaan kampiakselin pyörimiseksi kiertokangella. 1900-luvun alussa Wrightin veljekset muuttivat nelisylinteristä, vaakasuoraan asennettua, vesijäähdytteistä Tämä oli ensimmäinen onnistunut lento ihmiskunnan historiassa moottorikäyttöisellä, miehitetyllä, vakaalla ja toimivalla lentokoneella.
Myöhemmin, toisen maailmansodan aikana, mäntämoottoreissa tehtiin teknisiä innovaatioita, jotka optimoivat suorituskykyä ja käyttötehokkuutta. Teho nousi alle 10 kW:sta noin 2500 kW:iin, kun taas polttoaineen kulutus laski 0,5 kg/(kW·h) noin 0,25 kg/(kW·h). Samalla parannettu käyttöaika nousi perinteisestä kymmenestä tunnista 2000-3000 tuntiin. Toisen maailmansodan loppuun mennessä mäntämoottoritekniikka oli kehittynyt erittäin pitkälle.
Mäntämoottori koostuu pääosin sylintereistä, männistä, kiertokangoista, kampiakselista, venttiilimekanismista, potkurin alennussäätimestä ja kotelosta. Sylinteri on paikka, jossa ilma-polttoaineseos (bensiini ja ilma) poltetaan. Mäntä liikkuu edestakaisin sylinterin sisällä. Sylinterinkansi on varustettu sytytystulpalla (tunnetaan yleisesti sytytystulpana) seoksen sytyttämiseksi, sekä imu- ja pakoventtiileillä. Sylinterin lämpötila on erittäin korkea moottorin käytön aikana, joten sylinterin ulkoseinässä on useita jäähdytysripoja lämmönpoistoalueen lisäämiseksi. Sylinterit on yleensä järjestetty säteittäisesti tai V{6}}-muotoon moottorin koteloon. Tavallisissa radiaalimoottoreissa on 5, 7, 9, 14, 18 tai 24 sylinteriä.
Samalla sylinteritilavuudella mitä enemmän sylintereitä, sitä suurempi moottorin teho. Mäntä liikkuu edestakaisin sylinterin sisällä palamiskaasujen paineen alaisena, ja tämä liike muunnetaan kampiakselin pyöriväksi liikkeeksi kiertokangen kautta. Yhdystanko yhdistää männän ja kampiakselin. Kampiakseli on komponentti, joka tuottaa moottorin tehon. Kun kampiakseli pyörii, se ajaa potkurin supistimen läpi, jolloin syntyy työntövoimaa. Lisäksi kampiakseli käyttää myös joitain lisälaitteita (kuten erilaisia öljypumppuja, generaattoreita jne.). Venttiilimekanismia käytetään ohjaamaan imu- ja pakoventtiilien avautumis- ja sulkeutumisaikaa.
