Als Motortuning bezeichnet man in der Regel Maßnahmen, die die Leistung eines Motors erhöhen. Diese reichen vom Chiptuning (Veränderung der elektronischen Motor-Kennfeldsteuerung) bis hin zu einer kompletten Überarbeitung des Motors. Bekannt ist auch die Lachgaseinspritzung. Weitaus motorschonender als eine Lachgaseinspritzung ist besonders bei Fahrzeugen mit Turbolader oder Lade-Kompressor die Wassereinspritzung; diese kann auch zusätzlich zu einem bereits bestehenden (Chip-)Tuning eingesetzt werden. Nennenswerte Leistungssteigerungen (mehr als 5 % Abweichung von der Serie) müssen vom TÜV eingetragen werden und erfordern häufig weitere Umbaumaßnahmen, um die Verkehrssicherheit des Fahrzeugs zu erhalten, wie beispielsweise die Verwendung einer stärkeren Bremsanlage oder eines anderen Fahrwerks.
Weit verbreitet ist die Leistungssteigerung mit Hilfe einer Motoraufladung. Diese Varianten sind je nach gewünschtem Ergebnis recht teuer (zwischen 4000 und 10.000 Euro), da anschließend oft weitere Umbauten, beispielsweise an der Antriebstechnik nötig werden. Jedoch stellen diese Möglichkeiten in den meisten Fällen die einzig effektiven Lösungen dar, eine deutliche Leistungssteigerung des Motors zu erreichen, ohne wesentlich die Motor-Lebensdauer zu reduzieren.
Nicht selten werden in Fahrzeugen andere Motoren verbaut, die deutlich mehr Leistung als der ursprüngliche Motor erreichen. Oftmals werden hier sogar Motoren aus anderen Fahrzeugen verwendet.
In der Szene gilt für die Kosten des Motor-Tunings als Faustformel für fachgerecht durchgeführte Tuning-Maßnahmen, dass mit Kosten von rund 100 bis 150 € pro 1 kW messbarer Mehrleistung zu kalkulieren ist.
Vor allem bei Dieselfahrzeugen ist das Chiptuning wirksam. Bedingt durch die Bauart eignen sich moderne Dieselmotoren besonders gut für elektronische Tuning-Maßnahmen. Hierbei ist darauf zu achten, dass der Motor auch für die Mehrleistung ausgelegt sein muss - dies betrifft insbesondere das Kühlsystem und die Warmfestigkeit der Materialien. Leistungsreduzierte Modelle einer Baureihe, die als Basis den gleichen Motor verwenden wie eine höher motorisierte Variante, weisen aus Kostengründen nicht selten niedriger dimensionierte Kühlsysteme auf und es wird z. B. auf einen Ölkühler in der Serie verzichtet. Eine Wassereinspritzung kann die Ladeluft-, Brennraum- und letztendlich die Abgastemperaturen signifikant senken.
Das klassische Motortuning bei Viertakt-Otto-Saugmotoren umfasst unter anderem folgende Arbeiten: Veränderung der Gemischaufbereitung durch Renneinspritzung oder Mehrfachvergaseranlagen, Vergrößerung und Glättung der Ansaugkanäle, Vergrößerung und Glättung der Ventile, Einbau einer anderen Nockenwelle zur Verbesserung der Überschneidung und größeren Ventilhub - hierdurch bedingt stärkere Ventilfedern, Einbau von Rennkolben (Schmiedekolben) oder Optimierung der vorhandenen Kolben durch Ventiltaschen, Abschleifen oder Abfräsen des Zylinderkopfes bzw. Zylinderblocks zur Erhöhung der Verdichtung - hierdurch bedingt Einbau eines verstellbaren Nockenwellenantriebes um den Höhenunterschied zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle wieder auszugleichen, Feinwuchten (und ggf. erleichtern) der Kurbelwelle für höhere Drehzahlen, Polieren der Pleuel zur Vermeidung von Haarrissen - die Pleuel werden bei der Gelegenheit auch auf exakt das gleiche Gewicht gebracht, Einbau einer Kolbenbodenkühlung durch Einspritzung von Öl unter den Kolben, Einbau einer geschotteten Ölwanne, am besten in Verbindung mit einer Trockensumpfschmierung, um das „Panschen“ der Kurbelwelle im Öl zu verhindern, Erleichtern des Schwungrades zur Verringerung der Massenträgheit, Optimierung der Zündung durch Zündkerzen mit höherem Wärmewert, meistens Außerkraftsetzen des Zündzeitverstellers - die Zündung wird fest auf „früh“ eingestellt.
Hierzu gehören eigentlich auch Veränderungen der Auspuffanlage. Diese verfolgen jedoch häufig ausschließlich Design-Aspekte.
