水平対向2気筒
水平対向2気筒エンジンの外形は出力軸方向よりもシリンダー方向の方が長くなるが、ほかの形式のエンジンと同様に出力軸が車両進行方向と直交する配置を横置き、出力軸が車両進行方向と一致する配置を縦置きという。
横置き配置
イギリスのダグラスやドイツのヘリオス(BMWの極初期のブランド)、アメリカのハーレーダビッドソンのオートバイに横置き水平対向2気筒が採用された。
車軸と平行にエンジン出力軸が配置されるため、自転車から派生しエンジンに内蔵されたトランスミッションを備えないごく初期のオートバイにおいては、比較的容易に2気筒エンジンを搭載する手段として多用されたが、前側シリンダーと後側シリンダーとの間で走行風の当たり方に差が生じ、冷却のバランスが悪くなる問題があり、オートバイ製造技術の発達と共に廃れていった。
縦置き配置
1919年、イギリスのABCモーターサイクル(英語版)は、水平対向2気筒が縦置きされたオートバイを世界で初めて市販した。車軸とエンジン出力軸が平行ではないため回転方向を変更する機構が必要となるが、ABCモーターサイクルはギヤボックスにベベルギアを内蔵させ、ギヤボックスから後輪へはチェーンドライブで駆動力を伝達する構造を用いた。1923年に登場したBMW・R32も、ABCモーターサイクルと同様の手法で縦置き水平対向2気筒を搭載したが、動力伝達方式はシャフトドライブである。
超軽量機用の油冷式水平対向2気筒としては、HKS・700E(英語版)が2019年頃まで生産されていた。また、日本の模型飛行機用エンジンメーカーである小川精機が展開するOSエンジンブランドには、FT-300とFT-160の二種類の空冷水平対向2気筒エンジンがラインナップされている。
大型航空機では、水平対向2気筒エンジンが補助動力装置(APU)に使用されている。1920年代から1930年代にかけて、ABCモーターズ(英語版)が製造したものが有名である。第二次世界大戦中、ドイツのリーデル(英語版)社は、ユンカースJumo 004、BMW 003、ハインケルHeS 011のジェットエンジン用スターターモーター(英語版)として、2ストローク水平対向2気筒エンジンを設計・製造した。