Mitme võlliga mootor on kolb-sisepõlemismootori tüüp, mis on varustatud mitme väntvõlliga. Mitme võlliga konstruktsioon võimaldab realiseerida ühekolvilisi, kahekolvilisi (vastupidiselt pöörlevate kolbidega mootor) ja mitme kolviga mootoreid.

Mitme võlliga mootor on alati varustatud rohkem kui ühe väntvõlliga. Vastavalt võllide arvule nimetatakse seda mootorit täpsemalt näiteks kahevõlliliseks mootoriks, kolmevõlliliseks mootoriks, neljavõlliliseks mootoriks jne.