Els automòbils es propulsa generalment mitjançant un motor de combustió interna alimentat per combustible que pot ser gasolina, gasoil (dièsel), gas natural vehicular, gas liquat del petroli, etanol o metanol que es barreja amb un comburent, normalment l'oxigen de l'aire, per formar el fluid actiu que és cremat a la cambra de combustió. El fluid actiu mitjançant processos termodinàmics fa moure les parts del motor tèrmic.

En alguns països, principalment als Estats Units, Brasil, Tailàndia i Europa també s'utilitzen biocombustibles tals com el bioetanol i el biodièsel, que es fabriquen a partir del blat de moro, soja, canya de sucre o altres insums agrícoles. Existeix debat sobre la viabilitat energètica d'aquests combustibles i després per l'efecte que tenen al competir amb la disponibilitat de terres per al cultiu d'aliments. Tanmateix, tant l'impacte sobre l'ambient com l'efecte sobre el preu i disponibilitat dels aliments depenen del tipus d'entrades que s'utilitzi per produir el biocombustible.  En el cas del bioetanol, quan és produït a partir de blat de moro es considera que els seus impactes són significatius i la seva eficiència energètica és menor, mentre que la producció d'etanol al Brasil a partir de canya de sucre és considerada sostenible.

Recentment s'ha començat a produir en sèrie automòbils amb motor elèctric. Si bé l'autonomia d'aquests vehicles és encara limitada a causa de la recàrrega de les bateries, en un futur proper el problema podria superar. El nivell de contaminació depèn de com es generi l'electricitat utilitzada.

També s'ha començat la comercialització d'automòbils híbrids, que posseeixen un motor de combustió interna i un motor elèctric; aquest últim funciona quan l'automòbil circula a poca velocitat, en alguns models amb l'altre motor apagat. Les bateries es recarreguen amb l'energia alliberada al frenar l'automòbil.

Una altra font d'energia per a l'automòbil és l'hidrogen. La combustió de l'hidrogen amb l'oxigen deixa com a únic residu vapor d'aigua. Hi ha dos mètodes per aprofitar l'hidrogen, un mitjançant un motor de combustió interna, el segon mitjançant piles de combustible, una tecnologia actualment cara i en ple procés de desenvolupament. L'hidrogen normalment s'obté a partir d'hidrocarburs mitjançant el procediment de reformat amb vapor. Podria obtenir per mitjà de electròlisi de l'aigua, però no sol fer doncs és un procediment que consumeix molta energia.

També existeixen motors experimentals que funcionen propulsats per aire comprimit o per energia solar.

L'automòbil, tal com el coneixem en l'actualitat, va ser inventat a Alemanya el 1886 per Karl Benz. Poc després altres pioners, com Gottlieb Daimler i Wilhelm MAYBACH presentar al seu torn els seus models. El primer viatge llarg en un automòbil el va realitzar Bertha Benz el 1888, l'anar de Mannheim a Pforzheim, ciutats separades entre si per uns 105 km. Cal destacar que va ser una fita en la automobilística antiga, atès que un automòbil d'aquesta època tenia com a velocitat màxima uns 20 km / h, gasta moltíssim més combustible del que gasta ara un vehicle a aquesta mateixa velocitat i la benzina es comprava en farmàcies , On no estava disponible en grans quantitats.

El 1910, Henry Ford va començar a produir automòbils en una cadena de muntatge, sistema totalment innovador que li va permetre assolir xifres de fabricació fins aleshores impensables. El 1954 es crea la primera versió d'un Porsche amb un alt índex de demandes per aconseguir les peces que es van crear fins l'any 1961
 un dels primers porches.(1961)