Plokščiagalvis variklis gali būti atskirtas nuo daugelio kitų vidaus degimo variklių konstrukcijų tuo, kad visa vožtuvo eiga yra bloke. Šis ankstyvas variklio dizainas turėjo keletą skirtingų privalumų ir trūkumų ir tapo daug retesnis nei viršutinio vožtuvo (OHV) ir viršutinio kumštelio (OHC) varikliai. Automobiliuose naudojamos plokščios galvutės apėmė eilinius keturių cilindrų variklius, aštuonetus ir net didelį V12. Jie taip pat buvo populiarūs motocikluose, kol buvo pakeisti antgaliais ir kitais dizainais. Dėl vožtuvų vietos variklio bloko viduje plokščiojo variklio galvutės paprastai yra šiek tiek daugiau nei vientisi metalo gabalai.
Daugelio vidaus degimo variklių vožtuvai yra cilindro galvutėje. Plokščiagalviuose varikliuose šie vožtuvai yra bloke, šalia stūmoklių. Pagrindinis šios konstrukcijos pranašumas yra tas, kad vožtuvų pavaros mechanizmas gali būti daug paprastesnis. OHV ir OHC varikliams reikalingi komponentai, pvz., svirties svirties ir stūmikliai, kad valdytų vožtuvus, tačiau tai galima padaryti tiesiogiai plokščiagalviame variklyje. Kitas privalumas, ypač varikliuose su šoniniais vožtuvais, buvo tas, kad vairuotojas galėjo toliau valdyti savo transporto priemonę nepadarydamas didelės žalos varikliui, jei vožtuvas nukristų.
Vienas didžiausių plokščiagalvių pranašumų yra santykinai nedidelis persidengimas, kuris atsiranda, kai nėra uždaryti nei išmetimo, nei įsiurbimo vožtuvai. Dėl vožtuvų atidarymo būdo juos paspaudžiant tiesiai ir greičio, kuriuo jie gali atsidaryti ir užsidaryti, šis persidengimas paprastai yra trumpesnis nei OHV arba OHC varikliuose. Dėl to plokščiagalvis variklis gali veikti geriau esant mažesniam apsisukimų per minutę (RPM) greičiui, o varikliui sunku užgesinti.
Dauguma plokščiagalviams varikliams būdingų trūkumų taip pat yra susiję su vožtuvo konstrukcija. Metodas, kuriuo jie paima kuro ir oro mišinį, taip pat pašalina degimo dujas, gali būti mažiau efektyvus nei daugelis OHC ir OHV variklių, todėl važiuojant dideliu greičiu jie prastai veikia. Be to, plokščių galvučių maksimalus suspaudimo laipsnis yra mažesnis nei daugelio kitų variklių konstrukcijų, o tai gali prisidėti prie mažesnio efektyvumo.
Šiuolaikiniai plokščiagalviai varikliai dažniausiai naudojami tik pagal užsakymą pagamintose ir restauruotose transporto priemonėse. Šiose programose autentiško plokščiagalvio variklio naudojimas gali būti svarbesnis strypininkui ar pritaikytui nei galimi trūkumai, būdingi konstrukcijai. Jie taip pat kartais naudojami mažuose varikliuose, pvz., vejapjovėse, kur vožtuvo konstrukcijos paprastumas yra naudingas, o didelio greičio veikimas nesvarbus.