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Le moteur V3 est un moteur en V avec deux cylindres sur une rangée et un cylindre sur l'autre rangée. Il s'agit d'une configuration rare, qui a été principalement utilisée dans les moteurs à deux temps pour les motos participant aux courses de Grand Prix moto .
Le premier exemple fut le DKW 350 de 1955. La Suzuki RP68 de 1968 était destinée à concourir lors de la saison 1968, mais un changement de règlement imposant des moteurs monocylindres signifiait que la RP68 de 50 cm3 (3,1 pouces cubes) n'a jamais couru.
Honda a ensuite repris la disposition pour les motos de course Grand Prix NS500/NSR500 de 1982 à 1984. Les motos de sport MVX250F de 1983 à 1984 et NS400R de 1985 à 1987 utilisaient également des moteurs V3. En novembre 2024, Honda a présenté un prototype d'un moteur V3 nouvellement développé associé à un compresseur électrique .
Le moteur W3 était un modèle similaire , bien que les trois cylindres soient placés sur le même plan, mais aucun d'entre eux sur la même rangée. Il a été utilisé pour le moteur à quatre temps Anzani de 1905-1915 , qui était utilisé dans les applications moto et aéronautique.