L'efficienza dei motori, sia termici che elettrici, è un concetto chiave nella termodinamica, che misura quanto dell'energia immessa viene trasformata in lavoro utile. I motori a combustione, come quelli a benzina e diesel, mostrano efficienze variabili tra il 30% e il 48%, mentre i motori elettrici possono raggiungere efficienze superiori al 97%. I motori diesel tendono ad essere più efficienti grazie a un rapporto di compressione più alto e una combustione più controllata. Tecnologie come i cicli Atkinson e Miller, introdotte da case automobilistiche come Toyota, hanno migliorato ulteriormente l'efficienza dei motori a combustione, portando a consumi e emissioni ridotti. I veicoli ibridi, che combinano motori termici ed elettrici, possono raggiungere efficienze complessive fino al 70% se ricaricati costantemente. Inoltre, le innovazioni nel motorsport, come le power unit di Formula 1, hanno dimostrato che è possibile superare il 60% di efficienza, fornendo spunti preziosi per le tecnologie future nei veicoli stradali.