Litteäkärkisessä tai sivuventtiilimoottorissa venttiilikoneiston mekaaniset osat ovat kaikki lohkon sisällä, ja voidaan käyttää ns. sulkupäätä, joka on pohjimmiltaan yksinkertainen metallilevy, joka on pultattu lohkon yläosaan.
Kaikkien liikkuvien osien pitämisellä lohkon sisällä on fyysisesti suurissa moottoreissa se etu, että nokka-akselin käyttöpyörästö on pieni ja kärsii siten vähemmän sylinterilohkon lämpölaajenemisen vaikutuksista. Kun nokka-akselin yläpuolella olevaan nokka-akseliin käytetään ketjuvetoa, yläpuolella olevaan nokka-akseliin tarvittava ylimääräinen ketjun pituus voi aiheuttaa ongelmia ketjun kulumisen ja veltostumisen vuoksi ilman tiheää huoltoa.
Varhaiset sivuventtiilimoottorit olivat käytössä yksinkertaisen polttoainekemian ja alhaisen oktaaniluvun aikaan, ja ne vaativat siksi alhaisen puristussuhteen. Tämä teki niiden palotilan suunnittelusta vähemmän kriittistä, eikä niiden aukkoja ja ilmavirtausta tarvinnut suunnitella huolellisesti.
Yksi tuolloin koettu vaikeus oli se, että matala puristussuhde merkitsi myös matalaa paisuntasuhdetta tehotahdin aikana. Pakokaasut olivat siten edelleen kuumia, kuumempia kuin nykyaikaisessa moottorissa, ja tämä johti usein ongelmiin palaneiden pakoventtiilien kanssa.
Sivuventtiilimoottorin merkittävä parannus oli Ricardon turbulenttipään suunnittelun tulo. Tämä vähensi palotilan ja aukkojen sisätilaa, mutta harkitsemalla huolellisesti ilmavirran kulkureittejä niiden sisällä se mahdollisti tehokkaamman virtauksen kammioon ja sieltä ulos. Mikä tärkeintä, se käytti turbulenssia kammiossa polttoaineen ja ilman seoksen perusteelliseen sekoittamiseen. Tämä itsessään mahdollisti korkeampien puristussuhteiden käytön ja tehokkaamman moottorin toiminnan.
Sivuventtiilien suorituskyvyn rajana ei ole kaasun virtaus venttiilien läpi, vaan pikemminkin palotilan muoto. Korkean kierrosluvun moottoreissa ja suurissa puristuksissa rajoittavaksi vaikeudeksi muodostuu täydellisen ja tehokkaan palamisen aikaansaaminen ja samalla ei-toivotun esiräjähtämisen aiheuttamien ongelmien välttäminen. Sivuventtiilipolttokammion muoto, joka on väistämättä sylinteriä leveämpi venttiiliaukkojen saavuttamiseksi, on ristiriidassa sekä palamisen kannalta ihanteellisen muodon että suuren puristuksen edellyttämän pienen tilavuuden (ja matalan korkeuden) saavuttamisen kanssa. Nykyaikaiset, tehokkaat moottorit pyrkivät näin ollen penttikatto- tai hemi-malleihin, joissa venttiilit on tuotu lähelle tilan keskiosaa.
Jos polttoaineen laatu on heikko ja oktaaniluku huono, puristussuhteita rajoitetaan. Näissä tapauksissa sivuventtiilimoottorilla on vielä paljon annettavaa. Erityisesti kehitetyissä IOE-moottoreissa, jotka on tarkoitettu markkinoille, joilla polttoaineet ovat huonoja, käytetään Rolls-Roycen B-sarjan tai Land-Roverin kaltaisissa moottoreissa monimutkaista järjestelyä, jossa venttiilit ovat vinossa, sylinterin pään linja on kulmassa reikään nähden ja männät ovat vastaavasti kulmassa, jotta saadaan aikaan kompakti palotila, joka lähestyy lähes puolipallon muotoista ideaalia. Tällaiset moottorit pysyivät tuotannossa 1990-luvulle asti, ja ne korvattiin lopullisesti vasta, kun ”kentällä” käytettävissä olevat polttoaineet alkoivat olla todennäköisemmin dieseliä kuin bensiiniä.