เครื่องยนต์ V (อังกฤษ: V engine) คือเครื่องยนต์สันดาปภายในที่มีลูกสูบและกระบอกสูบจำนวนสองแถววางตัวเป็นรูปตัว V ส่วนใหญ่นิยมวางทำมุม 60 องศาแต่ไม่ใช่หลักเกณฑ์ตายตัว เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สูบเรียงแล้ว เครื่องยนต์ V มีขนาดสั้นกว่าจึงสามารถสามารถติดตั้งไว้ในรถหลากหลายประเภท[1][2] มีความสูงและน้ำหนักพอกัน มีแรงบิดมากกว่าที่รอบเท่ากัน แต่มีการสั่นสะเทือนภายในห้องเครื่องมากกว่า การซ่อมบำรุงทำได้ยากกว่าเครื่องยนต์ V แบบแรกมีสองสูบ ถูกออกแบบโดยนายวิลเฮ็ล์ม ไมบัค และถูกสร้างขึ้นโดยนายก็อทลีพ ไดม์เลอร์ในปีค.ศ. 1889 และมีการพัฒนาจำนวนสูบขึ้นตามลำดับ ภายในปีค.ศ. 1903 ก็สามารถพัฒนาได้ถึง V8 ในช่วงแรกใช้ในวงการแข่งขันเรือยนต์ และในอีกหนึ่งปีให้หลังก็พัฒนาได้ถึง V12รถยนต์สมรรถนะสูงทั่วไป หากใช้เครื่องยนต์สูบเรียงจะติดตั้งได้ไม่เกิน 6 สูบเท่านั้น แต่หากใช้เครื่องยนต์ V อาจติดตั้งได้ถึง 12 สูบ