その反面、航空機特有の問題点として空気抵抗の増加が欠点となる。空気抵抗の増加は、特に、星型エンジンとした場合に、機体の直径あるいは断面積が大きくなり問題となった。また、大気が稀薄な（空気の密度が小さい）高高度では冷却効果が低下し、高空での冷却効率を上げるため冷却気の流入を最優先に設計すると、低空での空気抵抗が過大となるという矛盾も抱えていた。
以上のような一般的な技術的理由のほかに、特にプロペラ軍用機向けのエンジンの選択には、各国なりの理由が反映されていた。
第二次世界大戦当時の日本では、空冷エンジンが主流となっていた。例外として、評価の高いダイムラー・ベンツ社製液冷（水冷）エンジンのライセンス生産によって水冷エンジンを生産した。日本において空冷エンジンが主流となっていた理由として、水冷エンジンの生産に必要な工業水準を確立していなかった点が大きい。また、戦時下の日本では資源的制約が慢性的に起きており、安定して生産することもできなかった。雷電は機体設計の制約で空気流入量が減少するため、対策として冷却ファンを搭載した。
オートバイ.
これは、エンジンが車体に覆われていて直接走行風が当たらずに冷却があまり見込めない自動車と違い、オートバイはエンジンがほぼ剥き出しの状態の場合が多いことが大きな理由である。剥き出しであれば特に工夫しなくともエンジンに走行風が当たり、冷却が期待できる。また排気量あたりの出力比がそれほど高くなかった時代には、エンジンの発熱量も少なく、わざわざ水冷化しなくても冷却が充分に間に合っていたからでもある。更に、オートバイ用エンジンを水冷化するにはウォーターポンプやラジエーターといった冷却系を小型軽量化する必要もあり、オートバイ用エンジンにおいては水冷化の普及に製造技術の進歩が待たれる状況もあった。