В'язкість моторної олії змінюється з температурою. З розігрівом олії розріджується. Це впливає на міцність і стійкість до тиску масляної плівки. При охолодженні в'язкість олії зростає, причому збільшується внутрішній опір тертя. Ця властивість вимагає використання такого масла такої в'язкості, яка при зміні температури змінювалася б по можливості незначно.
На холодному двигуні олія повинна бути досить рідкою для того, щоб не ускладнювати роботу стартера і щоб бути в змозі якнайшвидше проникнути до всіх точок мастила.
В'язкість ідентична внутрішньому тертю масла і класифікується за системою SAE (Society of Automotive Engineers), наприклад, SAE 30, SAE 10 і т.д. Великі індекси SAE надаються густим маслам, низькі — рідким маслам. Але в'язкість не є характеристикою мастильних властивостей олії.