Блоки цилиндров являются основой двигателя: в них размещаются цилиндры, каналы охлаждения и смазки, опоры коленчатого вала и места крепления навесного оборудования. Традиционно блоки изготавливают из серого чугуна марок СЧ25 и СЧ30 по ГОСТ 1412 (высокая теплопроводность, износостойкость зеркала цилиндра, технологичность обработки) или из алюминиевых сплавов АЛ4, АЛ9 и их аналогов (снижение массы на 40–50% по сравнению с чугуном), при этом в алюминиевые блоки запрессовывают чугунные или стальные гильзы. Компоновка — рядная, V-образная, оппозитная — определяет габариты и расположение постелей коренных подшипников.
Точность изготовления — ключевой показатель качества: отклонение от плоскостности привалочной поверхности под ГБЦ не должно превышать 0,05–0,08 мм, овальность и конусность цилиндра нормируются в пределах 0,01–0,03 мм, а межосевые расстояния цилиндров выдерживаются с допуском ±0,02 мм. Постели коренных подшипников обрабатываются в сборе с крышками, поэтому при замене крышек требуется повторное растачивание. Система охлаждающих каналов рассчитана на равномерный теплоотвод от гильз и зоны горения; засорение каналов накипью снижает теплообмен и ведёт к короблению блока.
При ремонте оценивают трещины (в зонах перемычек цилиндров и постелей — критические), овальность и конусность зеркала цилиндра, плоскостность под ГБЦ, состояние резьбовых отверстий болтов ГБЦ и главных болтов коренных опор. Хонингование в стандартный или ремонтный размер (шаг 0,25 мм) восстанавливает геометрию при износе до 0,1–0,15 мм; при большем износе устанавливают ремонтные гильзы. Подбор блока выполняют строго по каталожному номеру с учётом модификации двигателя, года выпуска и исполнения по системе охлаждения.