Unter Vorkammermotor versteht man in der Regel Dieselmotoren mit unterteiltem Brennraum. Bei Vorkammermotoren beträgt das optimale Volumen der Vorkammer im Vergleich zur Hauptkammer ca. 35 bis 40 %. Wird die Vorkammer zu klein, reicht der Sauerstoffanteil nicht mehr aus für eine raucharme Verbrennung. Dann steigen auch die HC-, CO- und Partikel-Emissionen an. Da gleichzeitig jedoch der Druckanstieg und damit die auftretende Spitzentemperatur geringer werden, sinkt die NOx-Emission.

Besonders wichtig ist die geometrische Auslegung der Schusskanäle. Zu große Durchmesser führen zu geringen Gasgeschwindigkeiten, so dass unter Umständen nicht genügend kinetische Energie zur Verfügung steht, um eine ausreichende Verteilung und Aufbereitung des Gemisches im Hauptbrennraum sicherzustellen. Zu kleine Durchmesser können sich durch Verschmutzung verengen mit der Folge, dass es zu lange dauert, bis der Inhalt der Nebenkammer in den Hauptbrennraum gelangt, wodurch thermodynamisch Nachteile entstehen.

Weitere wichtige Konstruktionsmerkmale sind die Lage der Nebenkammer zur Hauptkammer sowie die Lage und Form des Glühstiftes und der Winkel des Einspritzstrahls. Um eine mittige Lage der Vorkammer zu erhalten, bietet sich die Vierventiltechnik an.

Vorkammer-Dieselmotoren sind heute durch Dieselmotoren mit Direkteinspritzung agbgelöst.