Radijalni motor ima nizove cilindara raspoređenih u krug oko radilice. Tipični radijalni motor ima tri do devet cilindara i hlađen je zrakom. Ova vrsta motora se prvenstveno koristi u zrakoplovima zbog svoje male težine i golemog potencijala konjskih snaga. Radijalni motor koji se relativno sporo okreće omogućuje motoru da pokreće propeler bez upotrebe dodatka za smanjenje stupnja prijenosa, što ga čini savršenim za zrakoplov.
Za razliku od rotacijskog motora koji obično radi tako da se cilindri okreću oko radilice, radijalni motor radi tako da se radilica okreće unutar bloka motora. Za razliku od automobilskog motora koji koristi dugu radilicu za svoj dugi ravni blok motora, radijalni motor koristi kratku radilicu unutar kružnog ili okruglog dizajna motora. Također, sve klipne klipnjače pričvršćuju se na radilicu na jednom zabadanju ili rukavcu. Jedna klipnjača je trajno pričvršćena na radilicu i poznata je kao glavna šipka. Ostale klipnjače slobodno plutaju i okreću se oko radilice na ležajevima pričvršćenim na klinove na glavnoj šipki.
Dizajn radijalnog motora korišten je isključivo u bombarderima iz Drugog svjetskog rata i može se naći na američkim zrakoplovima B-17 i B-25. Mnoge europske zemlje također su s velikim uspjehom upravljale zrakoplovima opremljenim radijalnim motorima. Dok motor radijalnog dizajna proizvodi velike količine konjskih snaga, bombarder B-17 koristio je četiri radijalne verzije s kompresorom, od kojih je svaka mogla proizvesti 1,200 konjskih snaga iz svojih 1,800 kubičnih inča (oko 29.5 litara). Borbeni zrakoplovi tog doba radili su uglavnom na linijskim motorima hlađenim tekućinom zbog mogućnosti ugradnje motora unutar karoserije, što je avione činilo aerodinamičnijim.
Iako je uživao veliki uspjeh u Drugom svjetskom ratu, radijalni motor je zamijenjen tekućinom hlađenim dizajnom u gotovo svim zrakoplovima do vremena Korejskog rata. Napredak u dizajnu motora kao i komponentama motora doveo je do lakših, pouzdanijih elektrana hlađenih tekućinom. Radial ga je proslavio, a evolucija ga je učinila zastarjelim dizajnom u samo nekoliko kratkih godina. Međutim, utjecaji radijalnog dizajna mogu se pronaći u modernim V-twin motorima motocikala Harley-Davidson. S dvije klipnjače pričvršćene na radilicu na jednoj osovini šipke, Harley-Davidson zračno hlađeni motor radi s mnogim istim glavnim dizajnom kao i radijalni motor.