Un moteur V6, souvent appelé tout simplement V6, est un moteur à combustion interne à six cylindres. Le moteur a trois cylindres de chaque côté, appelés bancs. Les deux rangées forment un angle en "V". Dans la plupart des moteurs, les deux rangées forment un angle droit (90°) ou moins l'une par rapport à l'autre. Les six pistons font tourner un vilebrequin commun. Il s'agit de la deuxième conception de moteur la plus courante dans les voitures modernes après le quatre en ligne. Il peut être alimenté par différents types de carburants, dont l'essence, le diesel, le gaz naturel et l'alcool.

Le V6 est un moteur de conception très compacte. Il est plus court que le straight-4. De nombreux moteurs V6 sont plus étroits que le moteur V8. Ils fonctionnent bien et sont bien adaptés aux populaires voitures à traction avant à moteur transversal. Il a largement remplacé le 6 en ligne, qui est trop long pour être monté dans de nombreuses voitures modernes. Il est plus compliqué et moins souple que le 6 en ligne. Le V6 est plus compact et plus rigide, mais aussi plus sujet aux vibrations. Il devient également un moteur de haute performance. Il produit une puissance et un couple élevés comme le V8 classique, mais il est très économe en carburant.