Vâscozitatea uleiului de motor se modifică odată cu temperatura. Pe măsură ce uleiul se încălzește, se subțiază. Acest lucru afectează aderența și rezistența la presiune a peliculei de ulei. Pe măsură ce uleiul se răcește, vâscozitatea crește, iar rezistența la frecare internă crește. Această proprietate necesită utilizarea unui ulei cu o vâscozitate care se modifică cât mai puțin cu schimbările de temperatură.
La un motor rece, uleiul trebuie să fie suficient de subțire pentru a nu împiedica funcționarea demarorului și pentru a putea pătrunde cât mai repede în toate punctele de lubrifiere.
Vâscozitatea este identică cu frecarea internă a uleiului și este clasificată conform sistemului SAE (Society of Automotive Engineers), cum ar fi SAE 30, SAE 10 etc. Indicii SAE mari sunt atribuiți uleiurilor groase, indicii SAE mici sunt alocați uleiurilor lichide. Dar vâscozitatea nu este o caracteristică a proprietăților de lubrifiere ale uleiului.