Ähnlich wie normale Motorradmotoren werden Pitbike-Motoren in cm³ oder Kubikzentimetern gemessen. Diese Zahl bezieht sich darauf, wie viel Hubraum einer der Zylinder erzeugen kann oder wie viel Luft und Kraftstoff der Zylinder durch den Motor drücken kann, wenn er sich einmal dreht. Je kleiner die Zahl, desto leistungsschwächer werden die Pitbike-Motoren. Pitbike-Motoren reichen im Allgemeinen von etwa 25 ccm bis 100 ccm, obwohl es je nach den Bedürfnissen des Besitzers auch andere Größen gibt. Da Pitbikes in der Regel zum Befahren der Boxenbereiche von Motorradrennen verwendet werden, müssen die Motoren nicht sehr leistungsstark sein, aber seit ihrer Einführung werden Pitbikes auch für Rennzwecke verwendet, was stärkere Motoren erfordert.
Die meisten Pitbike-Motoren sind Zweitaktmotoren. Dies bedeutet, dass sich ein Kolben während der Verbrennung zweimal statt viermal dreht. Ein Zweitaktmotor ist im Allgemeinen leistungsstärker als ein Viertaktmotor, aber er verbrennt auch schneller Kraftstoff und verursacht mehr Abgasverschwendung. Die meisten kleineren Motoren wie Rasenmähermotoren oder Kettensägenmotoren sind Zweitaktmotoren, und Pitbike-Motoren sind nicht anders. Die Verwendung eines Zweitaktmotors anstelle eines Viertaktmotors bedeutet mehr Leistung in einem kleineren Motor und weniger Herstellungskosten, da weniger Material und Technologie erforderlich sind, um einen Zweitaktmotor zum Laufen zu bringen.
Einige Pitbike-Motoren werden überhaupt nicht mit Benzin betrieben. Frühe Rennversionen der Motoren waren elektrisch und wurden von Batterien angetrieben, die groß genug waren, um den Motor über einen längeren Zeitraum laufen zu lassen. Diese Motorentypen sind im Allgemeinen veraltet, da gasbetriebene Motoren leistungsstärker und bequemer zu laufen sind. Elektromotoren müssen aufgeladen werden, was bedeutet, dass eine Stromquelle erforderlich ist, während gasbetriebene Motoren nicht aufgeladen werden müssen und problemlos mit Gas betankt werden können, das in einer tragbaren Gasflasche gespeichert ist.
Einige Rennfahrer werden stärkere Motoren in ihre Pitbikes einbauen. Es ist nicht ungewöhnlich, einen 200-cm³-Motor in ein Pitbike einzubauen, obwohl solche Motoren stark genug sind, um das winzige Fahrrad mit hohen Geschwindigkeiten anzutreiben, was bedeutet, dass die richtigen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden sollten. Für kleinere Personen wie Kinder reicht ein Motor von 25 bis 50 ccm aus, um das Motorrad mit moderaten Geschwindigkeiten zu fahren. Schwerere Pitbikes, wie solche, die Chopper-Bikes imitieren, können schwer genug sein, dass ein größerer Motor erforderlich ist, um sie richtig anzutreiben, obwohl in den meisten Freizeitanwendungen ein kleiner bis mittelgroßer Pitbike-Motor ausreicht.