星型エンジン（ほしがたエンジン）とは、シリンダーを放射状に配列したレシプロエンジン。20世紀半ばまで航空発動機はガソリンエンジンが中心で、その中で空冷星型の気筒配列が最も多く採用された。
構造

クランクシャフトを中心にしてシリンダーが放射状に並べられる。英語では文字通り「Radial engine」(放射状エンジン) と呼ばれる。他の言語では、ドイツ語のSternmotor（Stern＝星）やフランス語のMoteur en etoile（Etoile＝星）などは、日本語と同じように星になぞらえている。ひとつひとつのシリンダーは独立している。コネクティングロッドはマスターロッドとサブロッドを用いる方式を使う。ひとつのピストンがマスターロッドを介してクランクピンに繋げられ、他のシリンダーはサブロッドでマスターロッドを介して繋げられる。回転に伴いマスターロッドが揺動するためサブロッド取り付け部の運動軌跡は楕円となり、大端が円運動軌跡を描くマスターロッドの気筒とはストローク長、死点位置、死点タイミングがずれ、しかもこのずれ度合いは気筒ごとに全て異なる。ストローク長ずれによる1％程度の気筒容積違いや1?2°の死点タイミングずれによる不等間隔爆発は無視しても問題にならなかったが、性能に大きな影響を与える上死点位置（圧縮比）、点火時期は補正して揃える必要があった。

上死点位置揃えはサブロッドかシリンダー長さ調整、またはマスターロッドへの取り付け穴位置ずらしのいずれかによって可能だが、サブロッドやシリンダー長さを気筒ごとに別にするのは部品種類が増えるため、通常は穴位置ずらしが採られた。点火時期はポイント開閉用カム山形状を不等間隔配置して死点タイミングずれに合わせた。

エンジンの中心部に部品が集中している構造上モーターカノンは搭載できないため、単発機の機銃は機軸から離れた位置に設置する必要がある。
特徴5気筒星型エンジンの給排気弁とそれを作動させる機構の構造図エンジンカウルに防寒シャッターが取り付けられたポリカールポフ・I-15。極寒のシベリアにおける、星型エンジンのオーバークールを予防するための装備である。
短いクランクシャフト
一重の星型エンジンではクランクシャフトが単気筒エンジンと同じ長さになり、エンジン製造技術の低い20世紀初頭では、クランクシャフトが長大になり真直精度の確保が難しい直列エンジンやV型エンジンよりも製造が容易であった。但しサブロッドを多数組み付けるコンロッド大端を一体形状にしてクランクをボルト組み立て式にする場合が多く、この場合クランクの製造は容易なものの剛性は高くない。
冷却方式
各シリンダーが機体前面にさらされるために冷却風が当たりやすくほとんどが空冷で済ます場合が多かったが、前面と後面、あるいは複列の場合の前列と後列の冷却性の不均一は避けられない。そのため水冷のものも出現し始めていたが、普及する前に星型エンジンそのものの航空機需要が衰退した。エンジンの前面投影面積が大きいため機体形状が頭でっかちとなり空気抵抗が大きい。またプロペラ先端回転速度を音速以下に抑える必要からプロペラ直径には限界があり、プロペラ後流がエンジンに当たる割合が大きく冷却には有利なものの推進ロスが大きい。この欠点はカウルにより軽減することができる[1]が、極寒でのオーバークール防止や酷暑でのオーバーヒート防止といった必要性に合わせてカウル前面開口面積の調整機構が必要となる場合もある。また、推進用のプロペラとは別に、小型の強制冷却ファンを用いる方法もある。
多気筒化
クランク2回転で全シリンダを等間隔爆発で一巡させる4サイクル星型エンジンでは単列あたり奇数気筒とする必要があり、多くは7、9気筒を採用した。二重星型には14気筒、18気筒、22気筒（ハ50、ハ51、R-4090）。三重星型には15気筒（Armstrong Siddeley Hyena ）、21気筒（Armstrong Siddeley Deerhound）。四重星型には28気筒（R-4360）、36気筒（XR-7755）などの例がある。二重星型16気筒のブリストル ハイドラ（英語版）のように、偶数気筒の列を持つ星型エンジンも試作されたことがあるが、これは等間隔爆発の直列2気筒を星型に8列配置するという発想で、一つの星型8気筒列あたりで見ると等間隔爆発にはなっていない。複列配置では後列のシリンダーを空冷するため、その前の列のシリンダーの間に位置する。三重以上の複列星型では、小型高出力を追求するあまり、冷却の均等性や整備性が犠牲になった例もみられた。
板カム(OHVのみ)
放射状シリンダーの為、給排気の弁を作動させるプッシュロッドも放射状に並ぶ。従って多くの場合カムシャフトは用いられず、カムはクランクケース外周に沿った大きな円板である。クランクに対する板カムの回転方向によって気筒数とカム山の数や回転減速比の関係法則は異なる。OHCのものも開発されたが主流にはならなかった。
振動
全方位に対して対称な形状のため慣性力は釣り合いスムーズな回転が得られるように見える。しかし、マスター＋サブロッドによる各気筒のピストンの動きの違いから単列であれば2次慣性力、複列であれば2次偶力が釣り合わず、多気筒化しても加振振幅が大きくなるだけでスムーズな回転は得られない。排気量の増大によっても振幅は大きくなるため、高出力になった第二次世界大戦末期には2次バランサーを搭載した機種もあった。また重力(もしくはG)の関係上、キャブレター方式では全ての気筒に均等に混合気を配することは比較的困難であり[2]燃焼のばらつきがトルク変動による振動を発生させた。対策としてはクランクシャフトのカウンターウエイトへの振り子型ダンパーの組み込みによる振動低減や、慣性主軸エンジンマウントによる機体への振動伝達抑制といった手法が用いられた。天山一二型試作機(B6N2)のプロペラを手で回転させる地上要員。下部シリンダーへのオイル滞留の予防や、冷間始動前にクランクシャフトが水撃作用を起こしていないか確認する意味もあった。
オイル下がり
放射状にシリンダーが配置されるため、時計で言う処の3時と9時(水平)よりも下側に配置されるシリンダーはエンジンオイルが重力で燃焼室に垂れ落ちるオイル下がりが発生しやすくなる。特に時計の6時に位置する真下を向いたシリンダーの場合、下がったオイルにより点火プラグの電極が油没して始動不良の原因になる事が多く、最悪の場合シリンダー全体がオイルで満たされてしまい、ピストンが下降できないためクランクシャフトが動かなくなってしまう(流体固着、ハイドロリック・ロック)事もあった。この状態で無理に始動しようとすると、水撃作用によりコネクティングロッド(コンロッド)が曲がったり、折損したコンロッドがシリンダーやクランクケースを突き破るエンジンブローが発生する恐れすらあった。