Damit der Motor durch die Wärme des Verbrennungsprozesses nicht überhitzt, bei fast allen modernen Autos eine Kühlung mit einem Wassergemisch vorhanden. Einige Modelle, zum Beispiel ältere VW oder bis vor wenigen Jahren auch Porsche, haben auf einen Kühlkreislauf mit Wasser verzichtet und wurden nur vom Fahrtwind gekühlt. Die normale Kühlung mit Wasser jedoch besteht aus vielen Kanälen für Kühlwasser, die im Motorblock verlaufen und die Verbrennungswärme von den Zylindern ableiten. An der Fahrzeugfront befindet sich ein Kühler, bei dem die Kühlflüssigkeit durch viele kleine Kühlrippen strömt und vom Fahrtwind wieder abgekühlt wird. Ein Ventilator sorgt bei Bedarf für zusätzlichen Wind. Die Wasserpumpe lässt das Kühlmittel zwischen Motor und Kühler zirkulieren, so dass immer für ausreichende Kühlung gesorgt ist und am Motor kein Hitzestau entsteht. Damit das Kühlwasser bei großer Hitze nicht zu kochen beginnt oder im Winter nicht einfriert, muss ein besonderes Mittel für den Frostschutz hinzugefügt werden. Durch diesen Zusatz wird das Kühlsystem auch von innen gegen Rost geschützt. Der Stand der Kühlflüssigkeit sollte regelmäßig gecheckt werden und vor dem Winter muss überprüft werden, ob noch ausreichender Frostschutz besteht.