Là thành phần quan trọng trong hệ thống động cơ đốt trong, thiết kế của bộ lọc động cơ không chỉ ảnh hưởng đến độ nén cơ học mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả lọc và tính dễ bảo trì. Bộ lọc động cơ hiện đại thường có hình dạng hình trụ, hình bầu dục hoặc hình chữ nhật, mỗi hình được tính toán cẩn thận để cân bằng việc sử dụng không gian và các yêu cầu chức năng.
Bộ lọc hình trụ là thiết kế phổ biến nhất. Lớp vỏ ngoài hình trụ của chúng tạo điều kiện phân bổ lực đồng đều bên trong phần tử lọc đồng thời tối đa hóa diện tích bề mặt của vật liệu lọc. Loại bộ lọc này thường được tìm thấy trong các bộ lọc dầu và một số bộ lọc không khí. Chúng thường có các nắp đầu bằng kim loại được đóng dấu hoặc vòng đệm-xoay ở mỗi đầu, với đầu vào hoặc đầu ra dầu nằm ở giữa, kết nối với đường ống động cơ thông qua các ren hoặc khớp nối-khớp. Một ưu điểm khác của thiết kế hình trụ là tính đối xứng quay của nó, loại bỏ nhu cầu định hướng chặt chẽ trong quá trình lắp đặt và đơn giản hóa quy trình.
Mặt khác, bộ lọc không khí thường có vỏ ngoài hình chữ nhật hoặc hình thang để phù hợp với cách bố trí phẳng hơn của khoang động cơ. Lớp vỏ bên ngoài của loại bộ lọc này thường được làm bằng vật liệu composite hoặc nhựa có độ bền-cao, chứa giấy lọc xếp nếp. Điều này làm tăng luồng không khí bằng cách tăng mật độ của các nếp gấp. Các đường viền của nó thường được thiết kế để vừa khít với khung gầm của động cơ, với các dải bịt kín xung quanh các cạnh để ngăn không khí chưa được lọc rò rỉ ra ngoài. Một số phương tiện-hiệu suất cao thậm chí còn sử dụng cấu trúc hỗn hợp tổ ong hoặc nhiều{6}}lớp để tối ưu hóa hơn nữa hiệu quả nạp khí.
Các cân nhắc về chức năng cũng được đưa vào chi tiết thiết kế của bộ lọc. Ví dụ, kết nối ren của bộ lọc dầu thường tuân theo kích thước tiêu chuẩn ISO, đảm bảo tích hợp liền mạch với hệ thống dầu của động cơ. Vỏ bộ lọc diesel cũng có thể tích hợp cổng sưởi để giải quyết các vấn đề về dòng nhiên liệu trong môi trường-nhiệt độ thấp. Hơn nữa, hầu hết các vỏ bộ lọc đều có mũi tên chỉ hướng dòng chảy và mã hóa-màu sắc giúp phân biệt các mô hình để dễ dàng nhận biết và thay thế.
Tóm lại, thiết kế lớp vỏ ngoài của bộ lọc động cơ là sự kết hợp rất tinh vi giữa kỹ thuật và tính thực tế, đòi hỏi nó phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất lọc cốt lõi trong khi vẫn đáp ứng được những hạn chế về không gian nghiêm ngặt của xe. Trong tương lai, với sự tiến bộ của khoa học vật liệu và công nghệ cơ học chất lỏng, sự xuất hiện của các bộ lọc có thể phát triển hơn nữa theo hướng nhẹ và tích hợp.