慣性モーメントの減少や燃料の増減による挙動変化の減少を狙い、コクピットとエンジンの間に設置される。最小容量は特に定められていないが、2010年からレース中での燃料補給は禁止され、さらに2014年から1時間当たりの燃料流量が100kgに規制されていることから、容量は100～150Lと推測される。かつては、金属製タンクに燃料を入れていたが、クラッシュなどの衝撃で破損し火災につながりやすかった。それを防止するため、1970年からは簡単には破れない積層ゴムの使用が義務付けられ、現在ではその周りを防弾チョッキ素材であるケブラーで包み鋭い破片から保護している。さらに導入時期は不明であるが、タンク1個当たりの容量上限を定め、タンクが破損した際の燃料漏れを抑えることとした。しかし、1978年からは燃料タンクを一つにまとめること（シングルセル化）が規定されるようになった。1983年から1993年、および2010年以降はレース中の給油が禁止されているが、それ以外の年において、レース中にピットインし、再給油作業を行うことが認められていた。特に1994年以降、レースの戦略を立てる上で燃料補給のタイミングや補給量が重要なものとなった。ピットで給油ホースと燃料タンクを接続すると、毎秒12Lの割合で補給できた。ホースは二重構造になっており、外側のチューブから燃料が供給され、内側のチューブからタンク内の空気を排出していた。元F1チャンピオンのデイモン・ヒルは「現在では燃費の向上と燃料タンク容量制限により、以前よりは再給油の重要性は薄れている」とコメントしている。
燃料はガソリンが主流であるが、1950年代には過給時のノックを防ぐためメタノールを使用するチームがあった。しかし、メタノールは発熱量が小さく、燃費が（1km/L程度にまで）悪化する点を持っていた。その後、1980年代後半には耐ノック性が良く比重の大きいトルエンに、ノルマルヘプタンを混合したものが使用された例もある。出力の向上を目的に、かつてF1マシン専用に各チームごとに調合された燃料が使用された。しかし、この燃料は悪臭などを撒き散らし、ピットレーンは異様な臭いや刺激にさらされていたが、環境問題の高まりを受けて、1992年途中から「特殊燃料」の使用が禁じられた。2007年からはバイオエタノールが5%混合されている。
バルブの材質はチタンが主流である。閉じる方法として金属ばねが長く用いられたが、1990年代のエンジンの高回転化の進展に伴い、圧縮空気をばねの代わりに用いたニューマチック式が現在の主流である。このニューマチック方式は、1986年にルノーが初めて採用した。金属ばねでは、回転数が上昇すると共にサージングと呼ばれる共振現象が発生し、回転数の上昇の妨げになるからである。エンジンの吸気効率や排気効率を高めるため、最初期に2本（吸気1本・排気1本）だったバルブの数は、4本（吸気2本・排気2本）が主流となった。1990年代前半、エンジンのバルブを1気筒あたり5本（吸気3本・排気2本）としたエンジンをヤマハやフェラーリが実戦に投入したが、普及することはなかった。
ピストンは軽量化を図るために鍛造アルミニウム合金を使用し、摩擦を低減するために極端にスカートが短い。ピストン1個当たりの重量は200g強である。高強度・軽量な性質を持つベリリウム合金が1990年代後半にマクラーレンによって使用されたとの噂もあるが、現在は使用が禁止されている。また、2000年代に入ってから、メタル・マテリアル・コンポジット(MMC)と呼ばれる複合材料が使用されたが、2006年以降使用が禁止されている。乗用車は通常3本のリング（オイルリング1本とコンプレッションリング2本）がピストン側面に装着されているが、摩擦損失低減のためにこれが2本（オイルリングとコンプレッションリングを1本ずつ）しか装着されていない。コンロッドはチタン合金を使用する。断面形状はI型やH型が一般的ではあるが、断面を中空とした中空コンロッドを使用するチームもあった。I型やH型に比べると強度が高くなる。
現在の設計では、シリンダーブロックをシャーシのストレスメンバーとして使用するためエンジン単体での応力以外も考慮されている。（ストレスマウント方式）軽量化のため、エンジンブロックはアルミニウムで製造される場合が多い。しかし、アルミニウムの強度が低いことから鉄製のシリンダーライナー（ピストンと接触する部分）を挿入することが多かった。現在では、アルミニウム表面にニカジルメッキ（ニッケル/シリコン・カーバイド）を施すことでライナーを省略することが多い。
日本全国には、連系線という電力会社相互の高電圧の送電線網が通じており、気温変動や予期せぬ発電所の停止などによる電力事情の逼迫を、電力の融通によって補う仕組み（会社間連系）ができ上がっている。会社間連系は、発電所の建設が抑えられてコスト削減になる。特に北海道は冬に電力消費が多くなる傾向があるのに対し本州は夏に電力消費が多くなる傾向があり電力消費のピークとなる季節が一致しないため、この設備を利用する意味が生じる。一方、送電距離が長くなることや、交流と直流を変換（後述）するサイリスタによる電力ロスが発生するが交流送電よりも効率の良い直流送電が採用されている。北海道・本州間の連系設備の構想は、戦後、北海道産石炭の有効活用を図るため、北海道の火力発電所で発電させた電力を本州へ送電する目的で構想が生まれたが、当時は交直変換技術が未熟であった上、石炭を本州へ運んで発電した方が安上がりとなる試算が出て立ち消えとなった。1960年代後半になると交直変換技術の目途が立ち、現代の目的に沿った本州と北海道間の連系構想が1971年に具体化。設備は、1972年に建設が開始され、1979年12月に運用が開始された。ケーブルを敷設することとなった北海道側海域は、コンブやホッケの好漁場であり、漁具により破損しないよう海岸から水深50mの間は、ケーブルを海底下1.5mに埋設する必要が生じたこと。また、函館交直変換所の敷地において縄文時代晩期の遺跡が発掘されたことなどにより、工事完成には時間を要した。2019年3月には新たな設備が稼働する予定であり、送電能力が60万キロワットから90万キロワットに向上する見込み。