Lorsque le moteur tourne, les différentes pièces du moteur doivent être constamment en présence d’huile. Cette huile, déposée au fond du carter établit un circuit permanent à travers le moteur. Une pompe entraînée par l’arbre à cames, située dans le carter, assure la circulation du lubrifiant. Un filtre à huile préserve le moteur de toutes les impuretés ou produits de combustion. Celui ci possède le plus souvent une cartouche filtrante changeable facilement. Deux systèmes de filtre à huile sont en usage : le filtre à débit total et le filtre en dérivation.
L’huile sous pression alimente l’arbre de culbuteurs, la paroi intérieure des cylindres puis retourne par gravité au fond du carter. Une soupape régularise la pression d’huile. Différents points de graissage sont prévus dans la notice d’entretien.
Des huiles plus ou moins visqueuses sont utilisées pour le graissage du moteur. Par temps froid, on met généralement une huile 5 w, ou 20 W alors que le 20, 30, 40, ou 50 grades SAE est utilisé le reste de l’année. Ces degrés SAE ont été établis aux Etats Unis par la société des ingénieurs de l’automobile. Les huiles récentes appelées multigrades conviennent pour plusieurs températures.
Cette huile est déposée dans le fond du carter et circule dans les différentes parties du moteur. Un dépôt boueux, appelé sédimentation, provenant du mélange de la combustion essence et huile, se forme au fond du carter et doit être vidangé après un certain nombre de kilomètres.
D’autres points de la voiture demandent à être graissés périodiquement avec des lubrifiants (graisse ou huile) : la boîte de vitesse et le pont arrière. L’huile employée pour les freins qui est une huile spéciale et qui ne doit surtout pas être remplacée par de l’huile moteur.