L'un des points de repère les plus importants dans la conception des moteurs vient de Nicolaus Otto qui, en 1876, a inventé un moteur à gaz efficace, la première alternative pratique à la machine à vapeur. Otto a construit le premier moteur à combustion interne à quatre temps pratique appelé "Otto Cycle Engine", et quand il a terminé son moteur, il l'a intégré dans une moto.
Née: 14 juin 1832
Décédés: 26 janvier 1891
Nicolaus Otto est né le plus jeune de six enfants à Holzhausen, en Allemagne. Son père est décédé en 1832 et il a commencé l'école en 1838. Après six ans de bonnes performances, il a déménagé au lycée de Langenschwalbach jusqu'en 1848. Il n'a pas terminé ses études mais a été cité pour ses bonnes performances.
Le principal intérêt d'Otto pour l'école était dans les sciences et la technologie, mais il a néanmoins obtenu son diplôme après trois ans en tant qu'apprenti en commerce dans une petite entreprise de marchandises. Après avoir terminé son apprentissage, il a déménagé à Francfort où il a travaillé pour Philipp Jakob Lindheimer en tant que vendeur, vendant du thé, du café et du sucre. Il a rapidement développé un intérêt pour les nouvelles technologies de l'époque et a commencé à expérimenter avec la construction de moteurs à quatre temps (inspiré par le moteur à combustion interne à deux temps de Lenoir).
À la fin de l'automne 1860, Otto et son frère apprirent l'existence d'un nouveau moteur à gaz que Jean Joseph Etienne Lenoir avait construit à Paris. Les frères ont construit une copie du moteur Lenoir et ont déposé un brevet en janvier 1861 pour un moteur à carburant liquide basé sur le moteur Lenoir (gaz) auprès du ministère prussien du Commerce, mais il a été rejeté. Le moteur a tourné quelques minutes avant de casser. Le frère d'Otto a abandonné le concept, ce qui a amené Otto à chercher de l'aide ailleurs.
Après avoir rencontré Eugen Langen, technicien et propriétaire d'une sucrerie, Otto a quitté son emploi et, en 1864, le duo a lancé la première entreprise de fabrication de moteurs au monde, N.A.Otto & Cie (aujourd'hui DEUTZ AG, Köln). En 1867, la paire a reçu une médaille d'or à l'Exposition universelle de Paris pour leur moteur à gaz atmosphérique construit un an plus tôt.
En mai 1876, Nicolaus Otto a construit le premier moteur à combustion interne à cycle de piston à quatre temps. Il a continué à développer son moteur à quatre temps après 1876 et il a considéré son travail terminé après son invention du premier système d'allumage magnéto pour allumage basse tension en 1884. Le brevet d'Otto a été annulé en 1886 en faveur du brevet accordé à Alphonse Beau de Roaches pour son moteur à quatre temps. Cependant, Otto a construit un moteur qui fonctionnait tandis que la conception de Roaches restait sur le papier. Le 23 octobre 1877, un autre brevet pour un moteur à moteur à gaz a été délivré à Nicolaus Otto, Francis et William Crossley.
En tout, Otto a construit les moteurs suivants: