直列四缸发动机并不是一种平衡结构，虽然在低排量、小功率结构中不平衡量很小，但是振动会随着发动机尺寸变大、功率的增加变大。大部分的排量小于2 升的直列四缸发动机靠自身装备的阻尼效应来减少振动。今天大部分排量大于2升的发动机都用到了平衡轴。一个四缸的发动机需要两个平衡轴减少自身的振动，两倍于曲轴的运行频率。虽然如此，仍有几种不用平衡轴的大型直列四缸发动机，例如从Traction Avant 发动机派生出的 Citroën DS 23 2,347 cc 发动机。

最小的直列四缸发动机是1961年Mazda P360 Carol keicar。排量仅仅有358cc。 Mazda OHV这种发动机除了顶置气门其它的都很平常。但是，大部分的直列四缸发动机排量都在1升以上。也有达到范围上限2.5升的量产汽车。大一点（有4.3升）也见之于竞赛用和轻型卡车用发动机，尤其是柴油动力发动机。公认的使用平衡轴的是保时捷3.0 L (2990 cc)直列四缸发动机Porsche 968，最大的非柴油动力直列四缸发动机是装配1961年Pontiac Tempest的1953.2 L (3188 cc)发动机。

其它的著名的使用这种结构的发动机有：

* 福特T型发动机 - 全球产量最大的发动机。

* Austin A系发动机 - 50年代的大部分小型汽车用的都是这种发动机。

* 本田ED型发动机 - 首次运用本田CVCC技术。

* Triumph Slant-4 engine - 第一次大量生产装配Triumph的多气门发动机，装配绅宝的早期turbo发动机。

* GM Quad-4 engine - 第一种北美多气门发动机。

* 现代Alpha发动机 - 在韩国设计的第一款汽车发动机。

* Honda F20C engine - 2.0升的最大输出为240马力。