La maggior parte delle auto, ora e storicamente, funziona con motori a combustione interna, un tipo di motore in cui il riscaldamento e il raffreddamento avvengono all'interno della struttura del motore. Il motore a combustione esterna, quindi, è un motore progettato con funzioni di riscaldamento e raffreddamento esterne per funzionare. Sembra poco pratico, ma in realtà è abbastanza efficiente. E nelle automobili sono stati utilizzati almeno due tipi distinti di motori a combustione esterna:il motore a vapore e il motore Stirling.
Il motore a vapore è stato visto per la prima volta in macchinari, come treni e attrezzature agricole, e sotto quei carichi pesanti, il nobile motore a vapore è stato in grado di dimostrarsi abbastanza adatto alla strada per alimentare un'automobile. Una volta che una macchina a vapore raggiunge il massimo calore, fornisce una pressione costante. In termini pratici, ciò significa che l'auto può essere guidata senza la necessità di una trasmissione a ingranaggi. Un esempio, lo Stanley Rocket, è stato in grado di raggiungere velocità fino a 127 miglia orarie (204,4 chilometri orari), e questo era nel 1906! Le auto a vapore mantennero la loro popolarità anche dopo che la tecnologia dei motori a combustione interna era in aumento, in parte perché, all'epoca, un'auto alimentata da un motore a combustione interna doveva essere azionata a mano, il che era difficile e spesso pericoloso. Gli avviatori elettrici che utilizziamo oggi non erano ancora stati inventati. Più o meno nel periodo in cui fu lanciata la Model T di Ford, i nuovi componenti elettrici cominciavano a rendere le auto molto più convenienti. Anche il costo è stato un fattore nel cambiamento. Le auto a vapore più popolari costano circa sei volte tanto quanto la Ford prodotta in serie, facendole estinguere lentamente. Le auto a vapore sono ora viste come una sorta di curiosità. Sono apprezzati dai collezionisti (Jay Leno è un noto appassionato di auto a vapore) e la loro affidabilità significa che ci sono ancora molti esempi vintage in giro. I motori a vapore sono anche fonte di intrighi per alcuni ricercatori e ingegneri. In effetti, molti di loro credono che l'efficienza del motore a vapore, combinata con la tecnologia moderna, dia alla potenza del vapore un ampio potenziale di ritorno.
Il motore Stirling, che è stato sviluppato da un inventore scozzese all'inizio del 1800, ha anche alimentato le automobili del passato, sebbene la sua popolarità si sia arrestata dopo la sua ascesa iniziale perché i materiali utilizzati per costruire le prime versioni del motore non potevano resistere il calore estremo necessario per farlo funzionare. Questo tipo di motore, simile al motore a vapore, utilizza i pistoni per creare potenza, ma il calore proviene dall'esterno del motore. Ora che sono disponibili materiali migliori e più resistenti, lo Stirling potrebbe avere un nuovo potenziale. I motori Stirling offrono alcuni vantaggi, come la loro capacità di funzionare con qualsiasi tipo di carburante, che ha ispirato le case automobilistiche di Detroit a sperimentare con lo Stirling negli anni '70. Più recentemente, nel 2012, un'auto con motore Stirling ha partecipato alla Shell Eco-marathon Europe, una competizione per veicoli sperimentali a carburante alternativo. L'auto non ha soddisfatto le qualifiche del concorso e non ha potuto correre, ma è riuscita a convincere ancora una volta la gente a considerare il motore Stirling.
