5 cylindres en ligne avec vilebrequin calé à 72°

Le moteur 5 cylindres en ligne est un compromis permettant en automobile une puissance supérieure à un 4 cylindres tout en permettant un montage transversal (en traction avant, ou intégrale), ce qui permet une meilleure compacité ou un crash test plus favorable. Cette architecture rare en automobile ne s’est développée qu’avec une alimentation par injection car sinon il est difficile d’avoir un fonctionnement correct sans un carburateur pour chaque cylindre.

Comme le 3 cylindres en ligne, et contrairement aux moteurs avec un nombre pair de cylindres, les manetons de vilebrequin sont tous dans une position angulaire différente, ce qui permet une très bonne régularité cyclique, même si l'équilibrage est moins bon que sur un 6 cylindres en ligne (présence de moments d'inertie pouvant nécessiter un arbre d'équilibrage).

Le son caverneux du moteur est particulier et fait tout le charme de cette architecture qui est considérée comme noble par rapport à un classique 4 cylindres mais reste très rare en automobile par rapport aux 6 cylindres et n'existe pas sur les motos de série.

Les constructeurs ayant utilisé cette architecture sont principalement Audi (depuis l'Audi 100 de 1976 et les Sport Quattro des années 80) et Volvo qui a par ailleurs fourni des moteurs pour des modèles d'autres marques (Renault Safrane, Ford Focus RS,...). Les groupes Fiat et Général Motors ainsi que Honda ont également produit des moteurs essence 5 cylindres (Chevrolet Colorado, GMC Canyon, et Hummer H3 dans les années 2000 avec une cylindrée maxi de 3,7l, Lancia Kappa de 1994, Fiat des années 2000 de type Coupé 20V, Maréa et Bravo HGT, Stilo Abarth, et différentes berlines Honda des années 90 avec moteur longitudinal).

En 2019, seul Audi produit encore des autos sportives à moteur essence 5 cylindres (TT RS, RS3, avec moteur 2,5l turbo TFSI de 400 ch en position avant).

Le cycle d'explosions avec un calage des manetons à 72° est de 144°-144°-144°-144°-144° :