I en flathead- eller sideventilmotor er de mekaniske dele af ventiltrækket alle indeholdt i blokken, og der kan anvendes et “hættehoved”, som i det væsentlige er en simpel metalplade, der er boltet fast på toppen af blokken.
Det er en fordel for fysisk store motorer at holde alle bevægelige dele inden for blokken, idet knastakseldrevets gear er lille og derfor lider mindre under virkningerne af varmeudvidelsen i cylinderblokken. Med et kædedrev til en overliggende knastaksel kan den ekstra længde kæde, der er nødvendig for en konstruktion med overliggende knastaksler, give problemer med slid og slæb i kæden uden hyppig vedligeholdelse.
De tidlige sideventilmotorer var i brug på et tidspunkt med simpel brændstofkemi og lav oktanværdi, og de krævede derfor lave kompressionsforhold. Dette gjorde deres forbrændingskammerdesign mindre kritisk, og der var mindre behov for at designe deres porte og luftstrøm omhyggeligt.
Et af de problemer, der opstod på dette tidspunkt, var, at det lave kompressionsforhold også indebar et lavt ekspansionsforhold under slagtilfældet. Udstødningsgasserne var således stadig varme, varmere end i en moderne motor, og dette førte til hyppige problemer med brændte udstødningsventiler.
En væsentlig forbedring af sideventilmotoren var fremkomsten af Ricardos turbulente hoveddesign. Dette reducerede pladsen i forbrændingskammeret og portene, men ved at tænke omhyggeligt over luftstrømningsvejene i dem, blev det muligt at opnå en mere effektiv strømning ind og ud af kammeret. Vigtigst er det, at turbulensen i kammeret blev brugt til at blande brændstof- og luftblandingen grundigt. Dette gjorde det i sig selv muligt at anvende højere kompressionsforhold og mere effektiv motordrift.
Begrænsningen for sideventilernes ydeevne er ikke gasstrømmen gennem ventilerne, men derimod forbrændingskammerets form. Med motorer med høj hastighed og høj kompression bliver den begrænsende vanskelighed at opnå en fuldstændig og effektiv forbrænding, samtidig med at man undgår problemerne med uønsket præ-detonation. Formen af et forbrændingskammer med sideventiler, som uundgåeligt er bredere end cylinderen for at nå ventilåbningerne, er i modstrid med både den ideelle form for forbrænding og det lille volumen (og den lave højde), der er nødvendig for at opnå høj kompression. Moderne, effektive motorer tenderer derfor mod pent roof- eller hemi-designs, hvor ventilerne er bragt tæt ind i midten af rummet.
Hvor brændstofkvaliteten er lav og oktanværdien dårlig, vil kompressionsforholdet være begrænset. I disse tilfælde har sideventilmotoren stadig meget at byde på. Især i forbindelse med den udviklede IOE-motor til et marked med dårlige brændstoffer anvender motorer som Rolls-Royce B-serien eller Land-Rover et kompliceret arrangement af skrå ventiler, en cylinderhovedlinje i en vinkel i forhold til boringen og tilsvarende vinklede stempler for at skabe et kompakt forbrændingskammer, der nærmer sig det nærmest halvkugleformede ideal. Sådanne motorer blev fortsat produceret helt ind i 1990’erne og blev først endeligt udskiftet, da det blev mere sandsynligt, at de brændstoffer, der var tilgængelige “i marken”, var diesel end benzin.