BMW 801
BMW 801の先祖にあたるエンジンはBMW 132である。BMWは1930年代にプラット&ホイットニー社製のR-1690 ホーネットのライセンスを取得し、1930年代中頃までにはホーネットを改良してBMW 132を開発した。BMW 132は幅広く使用され、特にJu 52のエンジンとして長い間活躍した。
1935年、ドイツ航空省(RLM)は従来より大型で高出力の星型エンジンを試作させるためにプロジェクトを立ち上げ、当時計画中であったブラモ社のBramo 329開発とBMW社のBMW 139開発に資金援助を行った。しかし、開発開始直後にBMWがブラモの技術者を引抜いて自社のプロジェクトに参加させてしまったため、最終的にBMW 132を二重星型化(複列化)したBMW 139のみが航空省のプロジェクトの対象として提案されることとなった。
当初、BMW 139は爆撃機や輸送機などの大型機で使用することを想定していたが、計画の半ばにフォッケウルフのクルト・タンクがFw 190のエンジンとして使用することを提案した。空冷星型エンジンは液冷エンジンに比べて前面投影面積が大きくなりがちなため、当時のヨーロッパでは星型エンジンを陸上戦闘機に搭載することは珍しかった。
BMW 139と801の最大の違いはシリンダー数(前者は18気筒、後者は14気筒)だが、それ以外の基本的な設計はほぼ同じである。なお気筒数が減った分、シリンダーひとつあたりの排気量は大きくなっている。同時代の液冷エンジンでは気筒あたり4つ以上のバルブを備えているのが一般的で、空冷エンジンでもイギリスのブリストル社製のものはスリーブバルブを採用することでバルブ数を増やしていたが、BMW 801では139のオーソドックスな設計を踏襲したため、気筒あたり吸排気バルブはそれぞれ1つずつしかなかった。また、当初導入された過給機はエンジン駆動の1段2速機械式(DB 601のような流体継手式ではない)であり、中高度以上での性能は制限された。
BMW 801には先進的な技術が導入されており、冷却のために金属ナトリウムを封入した中空排気バルブや機械式燃料噴射装置、エンジンの制御機構(Kommandogerät、コマンドゲレート)などである、コマンドゲレートは機械式アナログコンピュータにより燃料の流量、プロペラピッチ、過給機のセッティング、空燃比と点火時期などがスロットルレバーの操作で自動調節され、エンジン操作の負担を軽減していた。これは現代の航空機のFADECなどエンジン制御の先駆けとされる。