Назначение распределительного механизма многоцилиндрового двигателя такое же, как и одноцилиндрового двигателя.

Газораспределение в четырехтактных двигателях производится почти исключительно клапанным механизмом. Этот механизм состоит из следующих основных деталей: распределительного вала с шестеренчатым (или, реже, цепным) приводом, толкателей с их направляющими, клапанов с направляющими втулками, пружинами и опорными тарелками.

Различают распределительный механизм с нижним расположением клапанов в блоке цилиндров (так называемые нижние клапаны) и с верхним расположением клапанов в головке цилиндров (так называемые верхние или подвесные клапаны). В последнем случае клапаны приводятся в действие непосредственно от кулачков распределительного вала или через коромысла (при расположении распределительного вала над головкой блока), или, чаще, через толкатели и штанги с коромыслами (при расположении распределительного вала в картере двигателя).

В двухтактных дизелях с прямоточной продувкой (ЯАЗ-204) воздух поступает в цилиндры через продувочные окна, перекрываемые поршнем, а отработавшие газы удаляются через выпускной канал, перекрываемый одним или двумя (ЯАЗ-204) клапанами.

Чтобы улучшить смесеобразование и продувку цилиндров, камерам сгорания и днищам поршней двухтактных дизелей обычно придается специальная форма.