Semua motosikal menggunakan enjin petrol sama ada 4 lejang atau 2 lejang dengan kapasiti antara 50 cc hingga melebihi 1000 cc. Motosikal kecil seperti skuter dan kapcai menggunakan karburetor bagi mencampurkan petrol dan udara, tetapi kebanyakan motosikal yang lebih besar pula menggunakan sistem suntikan bahan api. Kawalan terhadap kelajuan enjin motosikal dilakukan dengan memulas genggam pendikit. Motosikal terdahulu menggunakan sistem magneto dengan poin sesentuh, tetapi semua model motosikal yang dikeluarkan sekarang menggunakan sistem penyalaan elektronik.

Dahulunya, semua jenis motosikal menggunakan penghidup tendang bagi menghidupkan enjin tetapi motosikal yang lebih besar mula menggunakan penghidup elektrik sejak pertengahan 1970an. Kini, penghidup tendang hanya digunakan pada motosikal yang lebih kecil sahaja.