Radiālā dzinēja cilindru bloki ir izkārtoti ap kloķvārpstu. Tipiskajam radiālajam dzinējam ir trīs līdz deviņi cilindri, un to dzesē ar gaisu. Šāda veida dzinējus galvenokārt izmanto lidmašīnās, daļēji pateicoties tā vieglajam svaram un milzīgajam zirgspēku potenciālam. Salīdzinoši lēni griežamais radiālais dzinējs ļauj dzinējam darbināt dzenskrūvi, neizmantojot pārnesumu samazināšanas uzgali, padarot to ideāli piemērotu lidmašīnām.
Atšķirībā no rotējošā dzinēja, kas parasti darbojas, cilindriem griežot ap kloķvārpstu, radiālais dzinējs darbojas, kloķvārpstai griežoties dzinēja bloka iekšpusē. Atšķirībā no automobiļu dzinēja, kura garajam taisnajam dzinēja blokam tiek izmantota gara kloķvārpsta, radiālais dzinējs izmanto īsu kloķvārpstu apļveida vai apaļa dzinēja konstrukcijas iekšpusē. Turklāt visi virzuļa savienojošie stieņi tiek piestiprināti pie kloķvārpstas ar vienu metienu vai atveri. Viens virzuļa stienis ir pastāvīgi piestiprināts pie kloķvārpstas un ir pazīstams kā galvenais stienis. Pārējie virzuļu stieņi ir brīvi peldoši un griežas ap kloķvārpstu uz gultņiem, kas piestiprināti pie galvenā stieņa tapām.
Radiālā dzinēja konstrukcija tika izmantota tikai Otrā pasaules kara bumbvedējiem, un to var atrast ASV lidmašīnās B-17 un B-25. Daudzas Eiropas valstis ar lieliem panākumiem ekspluatēja arī lidmašīnas, kas aprīkotas ar radiālajiem dzinējiem. Lai gan radiālās konstrukcijas dzinējs saražo lielu daudzumu zirgspēku, B-17 bumbvedējs izmantoja četras kompresoru radiālās versijas, no kurām katra spēj saražot 1,200 zirgspēkus no 1,800 kubikcollu (apmēram 29.5 litriem). Šī laikmeta iznīcinātāji galvenokārt darbojās ar šķidruma dzesēšanas dzinējiem, pateicoties iespējai dzinējus uzstādīt virsbūves paneļos, kas padarīja lidmašīnas aerodinamiskākas.
Lai gan Otrajā pasaules karā bija lieli panākumi, līdz Korejas kara sākumam radiālais dzinējs gandrīz visās lidmašīnās tika aizstāts ar šķidrumu dzesēšanas konstrukcijām. Dzinēju konstrukcijas, kā arī dzinēja komponentu sasniegumi noveda pie mazāka svara, uzticamākām, ar šķidrumu dzesējamām spēkstacijām. Radiālajam ir pagājis godība, un evolūcija padarīja to par novecojušu dizainu tikai dažu īsu gadu laikā. Tomēr radiālā dizaina ietekme ir atrodama mūsdienu Harley-Davidson V-twin motociklu dzinējos. Ar diviem virzuļa stieņiem, kas ir piestiprināti pie kloķvārpstas uz viena stieņa stieņa, Harley-Davidson gaisa dzesēšanas dzinējs darbojas ar daudziem tādiem pašiem principiem kā radiālais dzinējs.