Ο Δρ. Ρούντολφ Ντίζελ ανακάλυψε την ομώνυμη μηχανή εσωτερικής καύσης με ανάφλεξη συμπίεσης το 1890.

Αντίθετα από τις μηχανές βενζίνης, που χρησιμοποιούν αναλογία συμπίεσης εννέα προς ένα και σπινθηριστές (μπουζί) για την ανάφλεξη των καυσίμων, οι μηχανές Ντίζελ στηρίχθηκαν σε ισχυρή 23 προς ένα αναλογία συμπίεσης για να θερμάνουν τον αέρα στους κυλίνδρους τους ως το σημείο που ο θερμός αέρας προκαλεί ανάφλεξη του καυσίμου κατά την επαφή τους.

Οι νέες μηχανές είναι εντυπωσιακά αποδοτικές. Χάρη στις υψηλές αναλογίες συμπίεσης τους, φτάνουν σε απόδοση έως και 45% της χημικής ενέργειας του καυσίμου που χρησιμοποιούν σε αντίθεση με το 30% της απόδοσης των μηχανών βενζίνης.

Ένα άλλο πλεονέκτημα των μηχανών ντίζελ είναι ο πολύ βαρύτερος σχεδιασμός τους που απαιτείται από την αυξημένη απόδοση της καύσης. Αυτός ο σχεδιασμός οδηγεί σε ανθεκτικότερες κατασκευές σε σχέση με τις μηχανές βενζίνης. Οι μηχανές ντίζελ έχουν χαρακτηριστικά τρεις έως τέσσερις φορές μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τους αντίστοιχους βενζίνης .Αυτή η ανθεκτικότητα, σε συνδυασμό με τη μεγαλύτερη αποδοτικότητά τους, έκαναν τις μηχανές ντίζελ την πρώτη επιλογή για απαιτήσεις ισχύος βαρέων καθηκόντων, όπως στους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, στα πλοία, στα χωματουργικά μηχανήματα ,στα τρένα, στα φορτηγά κ.λ.π.

Αρχικά δεν υπήρχαν καύσιμα επιστημονικά σχηματισμένα όπως το πετρέλαιο ντίζελ. Ο Ρ. Ντίζελ λειτούργησε τη μηχανή του με οτιδήποτε ήταν διαθέσιμο, πολύ συχνά φυτικά έλαια και ακόμη και σκόνη άνθρακα. Με την πάροδο του χρόνου ανακαλύφτηκε ότι η μηχανή λειτουργεί καλύτερα σε υψηλές τιμές συμπίεσης και με καύσιμο μίγμα υδρογονανθράκων προερχόμενο από το αργό πετρέλαιο που έχει σημεία ζέσης από 150° ως 330°C.

Οι μηχανές ντίζελ ανέπτυξαν μια, συνήθως δικαιολογημένη, φήμη όπως θορυβώδεις, δύσοσμες και συχνά προβληματικές στο κρύο. Επειδή στηρίζονται στον θερμό αέρα για την ανάφλεξη, η έναρξη μπορεί να είναι ένα σημαντικό πρόβλημα σε συνθήκες θερμοκρασίας υπό το μηδέν. Αλλά η αποδοτικότητα και η ανθεκτικότητά τους κέρδισαν ένα σημαντικό μερίδιο της αγοράς, ειδικά για βαριές εφαρμογές.

Η ανάπτυξη των μηχανών ντίζελ έμμεσης ανάφλεξης (indirect ignition (IDI) diesels), στις οποίες τα καύσιμα αναφλέγονται σε μικρούς θαλάμους επάνω από τον κύλινδρο, δίνουν ένα σημαντικό πλεονέκτημα, που περισσότερο ενδιαφέρει την χρήση των μηχανών στα επιβατικά αυτοκίνητα. Οι μηχανές IDI παρέχουν γρηγορότερη αύξηση της πίεσης στους κυλίνδρους με αποτέλεσμα τη μεγαλύτερη επιτάχυνση που απαιτείται στα επιβατικά αυτοκίνητα.

Η πιο παραδοσιακή μηχανή άμεσης ανάφλεξης (direct ignition (DI) engine), που είναι πιο αργή αλλά αποδοτικότερη, συνεχίζει να είναι η βασική επιλογή για τις βαρύτερες εφαρμογές.