V8发动机，是
内燃机的汽缸排列型式之一。一般使用在中高端车辆上。8个气缸分成两组，每组4个，成V型排列。是高层次
汽车运动中最常见的发动机结构，尤其在美国，IRL，ChampCar和NASCAR都要求使用V8发动机。
V8发动机中最常见的角度是90°，这种结构的产品很多，具有最理想的点火和振动特性。因为
V6发动机是从V8发动机衍生出来的，通常也用90°角。
有的V8发动机用不同的角度，一个显著的例子是用在
福特金牛SHO的福特/雅马哈V8发动机。它是以福特的Duratec V6为基础的，是60°角。这种发动机已在2005年配套沃尔沃轿车。
这种结构的发动机在大型
汽车发动机中比较常见。低于三升的发动机很少使用这种结构，已有8.5升的了。美国汽车在1970年代中期就大部分的使用这种结构的发动机。
垂直面是美国交通车辆中典型的V8结构。一组内（每4个一组）每个曲柄与前一个的夹角都是90°，因而从曲轴的一端看形成是一个垂直结构。这种垂直面可以实现很好的平衡，但却需要很重的配重铁。因为有很大的旋转惯性，使这种垂直面结构的V8发动机拥有较低的加速度，相对其它类型的发动机不能很快的提速或者减速。这种结构的V8发动机点火次序是从头到尾的，这就需要设计一套额外的排气系统，来连接两端的排气管。这种复杂而近乎成累赘的排气系统已经成为单座赛车设计者很头疼的一个大问题了。
平面是指曲柄成180°。它们的平衡就不是那么完美了，除非用
平衡轴否则震动就非常大。因为不需要配重铁，曲轴的重量小惯性低，可以有高的转速和加速度。这种结构在1.5升的现代赛车Coventry Climax中很常见，这个发动机是从垂直面演变成平面结构的。V8结构的交通用汽车是
法拉利来自（Dino发动机），Lotus的（Esprit V8发动机），和
TVR（Speed Eight发动机）。这种结构在赛车发动机很常见，最著名的是Cosworth DFV。垂直面结构的设计很复杂。因为这个原因，大部分的早期V8发动机，包括De Dion-Bouton，Peerless和
凯迪拉克都是平面结构设计。1915年，垂直面的设计构思在一次美国
汽车工程大会上出现，但是用了8年时间才有了总成。Cadillac和 Peerless（他雇佣了一个前Cadillac 数学家为其工作）同时申请垂直面设计的专利，并且双方答应分享构思。Cadillac 在1923年推出了他们的“Compensated Crankshaft”V8发动机，使用了Peerless在1924年11月推出的“Equipoised Eight”。
美国可以看成是V8结构发动机的家乡，总是比其它地方更流行，参见
福特通用克莱斯勒。
英国的最常见的V8发动机是罗孚 V8，装配了数不胜数的英国汽车。实际上，这个发动机并不是英国设计的，而是进口自美国，可以追溯到
通用汽车的1960年的
奥兹莫比尔/
别克的215 in3的V8发动机，这个发动机是铸铝的。这个发动机比3.5升的发动机要小（对于美国市场），比一般的V8要轻。它是在1961年的一些别克、奥兹莫比尔和庞蒂克车型中出现的，但很快就被放弃了，以利于更为常见的铸铁箱体的发动机。
因为铝制箱体可以令整个发动机重量更轻，一些人尝试着将它们应用到
印第安纳波利斯大奖赛中。澳大利亚的Repco公司曾将这种发动机根据
F1标准改造，排量减少到3升等等。改造后的发动机装配了Brabhams 并分别在1966年和1967年赢得了两次F1冠军。
1960年代中期，
罗孚公司想要一个新的马力更大的发动机，并且知道了这种小而轻的V8。经过一系列的谈判，他们取得了这种发动机的权益并开始生产它，最初是在1960年代晚期出现在罗孚的轿车当中。
不止罗孚汽车，这种发动机也卖给很多小汽车制造商，并装配了所有类型的交通工具。罗孚的V8发动机装配了很多车型，
Morgan、
TVR、
Triumph、
Marcos、
MG等等。像美国制造商的Chevrolet 350 小箱体发动机，成为英国的旧车改造中的标准发动机。
最后大量使用罗孚V8发动机的汽车是
路虎发现者（Land Rover Discovery），这种车型已经被一种全新车型取代了。很多独立的跑车制造商还用这种发动机装配他们的手工制作的汽车。
Triumph使用他们的Triumph Slant-4 发动机作为V8发动机的原形。这种Triumph V8 装配了Triumph Stag和少量的
Saab 99。
法国的De Dion-Bouton 公司在1910年制造出最早的商用V8发动机，后来有
雪铁龙，
Simca和1934年的22CV的Traction Avant。
法拉利的赛车是在1962年的268 SP中采用V8结构的。第一款V8结构的交通汽车则是1974年的308 GT4，随后紧跟着又推出了308 GTB。法拉利最小的V8发动机是1975年的排量2.0升（1990cc）的208 GT4。在1980年代，也制造了一些稍微大一点的208 GTB。3.6升的V8是法拉利法拉利 360。老的Dino V8 在2005年退休，替代它的是Ferrari/Maserati V8 F430。
兰博基尼（Lamborghini）总是为其高端汽车配备V12结构的发动机，在其非高端汽车中也有V8发动机，包括Urraco和
Jalpa。
玛莎拉蒂（Maserati）的很多汽车都是V8发动机，包括玛莎拉蒂的宝来。这个发动机最初是作为赛车发动机为Maserati 450S设计的。公司最新的发动机装配Quattroporte、Coupe和Spyder，是与法拉利共用的新设计。