La principale différence entre un bloc-moteur en fonte et un bloc-moteur en alliage d'aluminium réside dans le poids et la capacité. La fonte résiste aux hautes températures et est difficilement déformable. Un moteur en fonte usé est facile à réparer et peu coûteux. L'alliage d'aluminium, quant à lui, est léger, chauffe rapidement et permet de réduire le poids du moteur et, par conséquent, la consommation de carburant. Les matériaux utilisés pour les moteurs se divisent aujourd'hui principalement en deux catégories : l'alliage d'aluminium et la fonte. Les avantages de l'alliage d'aluminium sont les suivants :bloc-cylindresest plus léger et génère une meilleure chaleur.
Le principal avantage de la légèreté réside dans une plus grande flexibilité d'utilisation. Théoriquement, une masse réduite se traduit par une consommation de carburant moindre. Le seul atout des blocs-moteurs en fonte est leur robustesse. Autrement dit, pour les propriétaires de véhicules exigeants en termes de performances, un bloc-moteur en fonte peut être privilégié à la rénovation d'un bloc en alliage d'aluminium. Les performances de refroidissement de l'alliage d'aluminium sont excellentes, un avantage que ne possède pas la fonte. La fonte présente une résistance à la déformation particulièrement élevée. Enfin, sa capacité de résistance thermique est supérieure à celle des alliages d'aluminium.
Comparativement à la fonte, le coût élevé des matières premières des alliages d'aluminium constitue leur principal inconvénient. En termes de résistance structurelle, de résistance à la corrosion et à l'usure, l'aluminium est inférieur à la fonte. Les avantages de la fonte résident dans son faible coût, son prix abordable, son procédé de fabrication éprouvé, ainsi que dans la robustesse et la résistance à l'usure de ses cylindres. Sa résistance à la corrosion est supérieure à celle des alliages d'aluminium, et elle offre un meilleur rendement moteur. Cependant, la fonte présente des inconvénients majeurs : sa production nécessite une surface importante, génère de la pollution, sa technologie de fabrication est complexe, sa dissipation thermique est insuffisante et le poids du moteur est élevé. Compte tenu de ces avantages et inconvénients respectifs, les cylindres en fonte sont plus largement utilisés. La plupart des moteurs diesel sont fabriqués en fonte. Certains moteurs automobiles de pointe peuvent également utiliser des alliages d'aluminium.