Sau khi tốt nghiệp đại học, Rudolf Diesel làm việc tại Công ty Máy làm Đá Linde có trụ sở ở Paris với tư cách là một kỹ sư chuyên về tủ lạnh kể từ năm 1880. Ông chuyển đến Berlin vào năm 1890 để quản lý văn phòng kỹ thuật của công ty.
Tranh thủ thời gian rảnh rỗi, ông đã nghiên cứu và chế tạo thành công mô hình đầu tiên của động cơ diesel vào năm 1892. Một năm sau đó, ông nhận được bằng sáng chế cho ý tưởng của mình.
Mặc dù mô hình động cơ đầu tiên của Rudolf Diesel chỉ đạt hiệu suất chuyển đổi nhiệt lượng thành công cơ học khoảng 25%. Tuy nhiên, tỷ lệ này vẫn lớn hơn gấp đôi so với động cơ hơi nước hoặc các động cơ đốt trong thời kỳ đầu khác. Rudolf Diesel mất thêm bốn năm để cải tiến thiết kế và đến năm 1896, ông giới thiệu một phiên bản động cơ diesel mới có hiệu suất chuyển đổi về mặt lý thuyết lên tới 75%.
Động cơ diesel hoạt động hiệu quả hơn so với các loại động cơ khác vào thời điểm đó một phần là do cách thức nó đốt cháy nhiên liệu. Động cơ xăng nén nhiên liệu và không khí lại với nhau, sau đó đốt cháy hỗn hợp bằng bugi đánh lửa.
Trong khi đó, động cơ diesel hoạt động bằng cách nén không khí bên trong xi lanh. Quá trình này khiến nhiệt độ của không khí bên trong xi lanh tăng cao, đủ nóng để lượng nhiên liệu phun vào buồng đốt sẽ tự bốc cháy trước khi kết thúc chu kỳ nén.
Vì vậy, động cơ diesel nhỏ hơn và nhẹ hơn so với các động cơ truyền thống được sử dụng trong hầu hết phương tiện giao thông đường bộ, và nó không đòi hỏi việc sử dụng thêm nguồn nhiên liệu bổ sung cho bộ phận đánh lửa.
Ngày nay, động cơ diesel có thể hoạt động nhờ các loại nhiên liệu nặng hơn so với xăng, trong đó nổi bật nhất là dầu diesel – một loại nhiên liệu tinh chế từ dầu thô. Ngoài việc rẻ hơn xăng, dầu diesel tạo ra ít khói hơn, do đó ít có khả năng gây ra cháy nổ hơn.
Tính đến năm 1912, đã có hơn 70.000 động cơ diesel hoạt động trên khắp thế giới, hầu hết là trong các nhà máy sản xuất công nghiệp và máy phát điện, theo History.
Sau đó, động cơ diesel được sử dụng phổ biến để cung cấp năng lượng cho ô tô, xe tải bắt đầu từ những năm 1920, tàu thủy (sau Thế chiến II), xe lửa (bắt đầu từ thập niên 1930).
Động cơ diesel của ông không chỉ được sử dụng rộng rãi bởi các doanh nghiệp nhỏ, mà các nhà tư bản lớn cũng háo hức đón nhận nó. Đây là yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của cuộc Cách mạng Công nghiệp.
