Viskoznost motornog ulja mijenja se s temperaturom. Kako se ulje zagrijava, ono se razrjeđuje. To utječe na prianjanje i otpornost na pritisak uljnog filma. Kako se ulje hladi, viskoznost se povećava, a unutarnji otpor trenja raste. Ovo svojstvo zahtijeva upotrebu ulja s viskoznošću koja se što manje mijenja s promjenama temperature.
Na hladnom motoru ulje mora biti dovoljno rijetko da ne ometa rad startera i da može što brže prodrijeti u sva mjesta podmazivanja.
Viskoznost je identična unutarnjem trenju ulja i klasificira se prema SAE sustavu (Society of Automotive Engineers), kao što su SAE 30, SAE 10 itd. Veliki SAE indeksi dodjeljuju se gustim uljima, niski SAE indeksi dodjeljuju se tekućim uljima. Ali viskoznost nije karakteristika svojstava podmazivanja ulja.