V16 tarkoittaa polttomoottoria, jonka 16 sylinteriä on sijoitettu siten, että rakenne on kampiakselin pituusakselin suuntaisesti tarkasteltuna V-kirjaimen muotoinen. V16-moottori on luonnostaan värinätön, joten se ei tarvitse tasapainoakseleita.
Moottoreita käytetään muun muassa louhosautoissa, junien voimakoneena, suurimmissa (noin 200 tonnin) pyöräkuormaajissa ja kohtuullisen kokoisissa laivoissa. V16-moottoreiden iskutilavuus vaihtelee noin 10 ja 80 litran välillä. Tehoalue on noin 1 000–15 000 hevosvoimaa riippuen viritysasteesta ja iskutilavuudesta sekä käytettävästä polttoaineesta.