Tão lendários quanto suas motocicletas, os motores desenvolvidos pela Harley-Davidson ao longo de sua história influenciaram gerações de motocicletas custom ao redor do mundo. Do Flathead ao Revolution X, conheça a evolução dos motores Harley-Davidson
A característica dos motores flathead são as válvulas montadas nas laterais dos cilindros. No caso da Harley-Davidson, o flathead de um cilindro foi utilizado entre 1903 e 1934. Enquanto o flathead de dois cilindros em V estrearam em 1914 e seguiram até 1948 quando foram substituidos pelo moderno Panhead com cabeçote de alumínio.
O "Knucklehead" foi um motor Harley-Davidson, apelidado desta forma por causa do formato distinto de suas varetas atuadoras. O motor é um dois cilindros a 45°, duas válvulas por cilindro acionadas por varetas e comando no bloco do motor. Foi a terceira geração de motores bicilindricos em V usados pela Harley-Davidson, substituindo o motor Flathead de 1936 nas HDs top de linha. O motor foi fabricado até 1947 e substituído pelo Panhead em 1948. O motor Knucklehead foi originalmente referido como OHVs pelos entusiastas da época; o apelido Knucklehead surgiu na cultura chopper dos anos 1960 na Califórnia. O design dos motores Harley-Davidson evoluiu ao longo dos anos, mas a forma distinta das tampas do comando de válvulas permite aos entusiastas da Harley-Davidson reconhecer o tipo de motor apenas olhando o desenho do cabeçote de válvulas. Um motor knucklehead possuem varetas circulares semelhantes aos nós dos dedos o que talvez explique o apelido de knucklehead (cabeçote nós dos dedos).
O Panhead (cabeça-de-panela) ganhou este nome pelo formato peculiar de seus cabeçotes semelhantes a panelas de ponta cabeça. O motor era um V-2, duas válvulas por cilindro acionadas por varetas. O motor substituiu o Knucklehead em 1948 e foi utilizado até 1965 quando foi substituído pelo Shovelhead. A chopper "Capitão América" usada Peter Fonda no filme Easy Rider (1969) tinha um motor panhead, assim como a moto pilotada pelo personagem de Dennis Hopper. No momento, diversos fabricantes de terceira linha produzem motores no estilo dos motores Panhead numa variedade de cilindrada muito maior do que a original. Vários fabricantes incluem significantes atualizações ao projeto original e drasticamente aumentam o desempenho e confiabilidade, mas mantendo o estilo original do motor.
Saem os "cabeças-de-panela", entram os "cabeças-de-pá". Os motores Shovelhead ganharam este apelido pelo formato de seus cabeçotes que tinham formato semelhante às pás de carvão. Inicialmente tinha 1200 cc (73 polegadas cúbicas) e a partir de 1978 foi aumentado para 1340 cc (82 polegadas cúbicas). O shovelhead foi um aperfeiçoamento do panhead descontinuado em 1965, mas com um visual diferente. Esta nova arquitetura fazia com que os motores shovel gerassem 10% a mais de potência do que os Panhead com a mesma cilindrada.
Também conhecido como "Blockhead" , o Evolution estreou em 1984 com 1.340 cc (82 polegadas cúbicas) aposentando o Shovelhead, mas foi fabricado também nas versões 1.100 cc (67 polegadas cúbicas), 883 cc (53,9 polegadas cúbicas) e 1.200 cc (73 polegadas cúbicas) para a linha Sportster. O Evolution ao contrário de seus predecessores pode ser utilizado sob as mais severas situações e rodar por centenas de quilômetros com confiabilidade. Seu diferencial é o uso de alumínio na confecção de seus cabeçotes e cilindros, o que contribui com melhor dissipação do calor e menor peso do conjunto. Recebeu melhorias ao longo do tempo para garantir ainda mais confiabilidade e menores emissões de poluentes. As versões de 883 cc e 1.200 cc ainda equipam a linha Sportster.
Foram os primeiros motores com duplo comando de válvulas (DOHC) utilizados nas Harley-Davidson. Foi desenvolvido como sucessor do Evolution em 1999 na versão 88 (1.450 cc) e em 2007 na versão 96 (1.586 cc). Por conta de problemas de vibração quando utilizados nos chassis da família Softail, no ano 2000 foram lançadas as versões 88B e 96B com sistema de contra-balanceadores na linha Softail que amenizavam o problema de vibração excessiva. Em 2010 a versão 103 (1.690 ³) foi introduzida nos modelos Electra Glide e em 2012 na linha Softail enquanto a versão 110 (1.801) equipava a Screamin' Eagle e CVO. Em 2014, dentro do projeto Rushmore, um circuito de resfriamento líquido (Twin Cooled) foi adicionado aos cabeçotes dos motores Twin-Cam que equipam a família Touring.
Esta linha de motores representou uma revolução na história da Harley-Davidson por adotar refrigeração líquida, quatro válvulas por cilindro com duplo comando no cabeçote, desenvolvido em parceria com a alemã Porsche. Apesar de ser renegado até hoje pelos seguidores mais puristas da marca, o Revolution foi essencial para que a Harley conseguisse uma imagem de modernidade na virada do Século XXI em sintonia com o visual moderno da V-Rod, como uma forma de se aproximar de novos consumidores.
Os motores Revolution X são variantes menores e simplificadas dos motores Revolution desenvolvidos em 2001 para a família V-Rod. Também com refrigeração líquida, as principais mudanças foram a adoção de um cabeçote de comando simples, válvulas reguláveis por parafuso e porca, contrabalanceador interno mais simples e cárters divididos verticalmente. Tais mudanças técnicas tornaram estes motores mais leves e baratos para equipar a linha Street de motos compactas da Harley-Davidson. Estes motores foram ainda mais criticados por terem cilindradas consideradas pequenas pelos consumidores mais conservadores da marca: 500 cc e 750 cc.
O Milwaukee-Eight é o terceiro motor completamente desenvolvido do zero pela Harley-Davidson em 80 anos. Seu grande diferencial são as 4 válvulas por cilindro e o retorno à configuração com comando simples com acionamento por varetas (OHV) substituindo após 17 anos, os Twin-Cam nos modelos de topo da marca. O sistema de refrigeração é misto ar-óleo na versão 107 de 1.746 ³ enquanto a versão 114 com 1.868 ³ recebe refrigeração a água adicional nos cabeçotes, melhorando a geração de potência e contribuindo para a diminuição nas emissões de gases. Ambas as versões são equipadas com contra-balanceiros que reduziram a vibração em 25%.
Com duas válvulas adicionais e agora com duas velas por cilindro, o Milwaukee-Eight 107 tem uma taxa de compressão de 10:1 ao invés dos 9,2:1 do Twin-Cam 103 o que gera 10% a mais de torque, capacidade do fluxo de admissão e exaustão 50% maior, aceleração 10% mais eficiente comparando o Milwaukee 107 com o Twin-Cam 103 e 8% mais eficiente comparando o Milwaukee 114 com o Twin-Cam 110.