Um veículo todo-o-terreno (ATV) pode ser equipado com um dos vários designs de motor. Os motores ATV estão disponíveis em designs de dois e quatro tempos, bem como em versões com refrigeração a ar e líquido. Existem também motores ATV de cilindro único e múltiplo usados em vários projetos, que podem ser carburados ou com injeção de combustível, dependendo do modelo. Outras variáveis encontradas em motores de ATV incluem a cilindrada, com o motor típico sendo de 50 a 800 centímetros cúbicos (CC). Embora o tipo mais comum de combustível usado em um motor seja a gasolina, alguns dos projetos menores de ATVs podem ser adquiridos com motores elétricos ou bateria, e alguns até têm recursos para combustível diesel.
Muitos compradores de um novo ATV não dão muita atenção à variedade de motores de ATV disponíveis para escolher. Isso pode ser um descuido sério, no entanto, uma vez que os motores do ATV geralmente determinam o tipo de condução que será mais adequado para o ATV. As primeiras versões dos motores ATV eram normalmente todas versões de dois tempos, que requerem que o óleo seja misturado ao combustível. Isso pode ser feito por um de dois métodos: misturar o óleo de dois tempos com a gasolina no tanque de combustível ou por injeção de óleo. A injeção de óleo é geralmente a maneira preferida e permite que o motociclista encha o tanque de combustível diretamente de qualquer bomba de combustível, desde que haja óleo suficiente no tanque de injeção.
Os motores ATV de quatro tempos permitem que o piloto use gasolina diretamente da bomba, sem a necessidade de adicionar óleo. Isso é semelhante à maneira como o motor de automóvel médio funciona. Outras vantagens deste tipo de motor são a redução de emissões causadoras de poluição, menos gases de escape para o piloto respirar e uma faixa de potência mais ampla. Os motores de quatro tempos oferecem ao piloto uma gama mais ampla de potência que, ao contrário do motor de dois tempos, pode ser encontrada em todos os pontos por meio das rotações por minuto (RPM) do motor. O motor de dois tempos normalmente tem uma faixa de potência em algum lugar perto da faixa média superior de RPM, onde o motor produz a quantidade de pico de potência.
É comum que motores de ATV específicos sejam oferecidos apenas em ATVs específicos, sem a opção de o comprador selecionar um motor específico em um novo ATV. Os motores são freqüentemente voltados para certas máquinas e os motores maiores são colocados nas melhores máquinas opcionais. Os modelos de tração nas quatro rodas costumam ter os motores maiores devido à aração, tração e escalada off-road tipicamente associada ao uso dessas máquinas. Alguns dos motores ATV mais potentes são destinados a equipar as máquinas da série R, que são propensas a uso em corrida e competição.