Четиритактов двигател
Всяко движение на буталото по цилиндъра се нарича време. При четиритактов дизелов двигател буталото се движи за първи път надолу и всмукателният клапан се отваря, позволявайки на свежия въздух да влезе в цилиндъра. На втория път смукателният клапан се затваря и буталото се движи нагоре, като по този начин компресира и по този начин нагрява въздуха над буталото. След това горивото се впръсква в горния цилиндър на цилиндъра. Топлината, причинена от компресията на въздуха, води до експлозия на горивото и получените газове принуждават буталото да се движи надолу по цилиндъра - това се случва по време на трети период, наречен експлозия. На четвъртия път буталото се движи отново нагоре и изтласква отработените газове от цилиндъра през изпускателния клапан. След това изпускателният клапан се затваря и целият цикъл се повтаря. Скоростта, с която двигателят се върти, се контролира от количеството дизел, инжектирано във въздуха в цилиндъра. Обикновено буталата се движат нагоре и надолу няколко пъти в секунда.
Двутактов двигател
Няма всмукателен или изпускателен клапан за един тип двутактов дизелов двигател. Вместо това буталото излага всмукателните и изпускателните канали или отвори, когато се приближават до дъното на цилиндъра по време на експлозията. През всмукателния канал преминава свеж въздух, който изтласква отработените газове през изпускателния канал от другата страна на цилиндъра. След това буталото се движи обратно нагоре по цилиндъра, като покрива двата канала и компресира въздуха над него. Както при четиритактовия цикъл, впръсканото в този сгъстен въздух гориво се запалва и принуждава буталото да се движи надолу по време на експлозията. При друг тип двутактов дизелов двигател отработените газове се изтласкват от един или два клапана в горното пространство на цилиндъра.