במנוע קיטור האש בוערת מחוץ למנוע ומחממת מים; במנוע בעירה פנימית, הבעירה קורית בפנים, ולכן הוא קטן וקל בהרבה. הרבה ממציאים עבדו על כך במאה ה־19. ב־1876 בנה הגרמני ניקולאוס אוטו מנוע ״ארבע פעימות״: יניקה של אוויר ודלק, דחיסה, בעירה שדוחפת את הבוכנה, ופליטה של הגזים.
מנועים כאלה הניעו את המכוניות של בנץ ודיימלר, ואחר כך מטוסים, אופנועים וטרקטורים. בשנות ה־90 של המאה ה־19 פיתח רודולף דיזל מנוע שבו הדלק נדלק מהחום של האוויר הדחוס. מנועי בעירה פולטים גזים שמזהמים את האוויר, ולכן היום מחליפים חלק מהם במנועים חשמליים.