直列エンジンのバリエーションの1つで、6つのシリンダーが一列に配列されたエンジンを指す。
通称「直6エンジン」または単に「直6」
現在市販されている直列エンジンの中で最も大きい部類に入り、主に2500 cc〜3500 ccの中型車〜大型車に用いられる。
現在ではV型6気筒エンジンの耐振動技術が進化したこともあり、かつて直列6気筒を搭載していた車種はV型6気筒、またはV型8気筒に取って代わられる事があり、直列6気筒エンジンの搭載車種は減りつつある。
だが、6気筒の特性上、1サイクル720度の中で120度ごとの爆発により生まれる一次振動及び二次振動を打ち消した、理論上振動の無い「完全バランスエンジン」の一つであり、その特性ゆえに生み出されるスムーズなエンジン回転は「シルキー(綿のように)スムーズ」と称され、自動車愛好家の中でも根強い人気を誇っている。
そのため、BMWやTVRなどといった一部のメーカーでは、直列6気筒のデメリット(大きさ、重さ、重量バランスなど)を差し引いても、未だに直列6気筒エンジンを用いている。
国産車ではL型6気筒を積んだ初代フェアレディZ、RB 6気筒エンジンを積んだスカイライン(及びGT-R)が有名であり、未だに中古車市場でプレミアが付くほどの人気を得ている。
因みにフェアレディZ、スカイライン、GT-Rの三車種とも、現在は直列6気筒からV型6気筒であるVQ型(GT-RはVR型)にエンジンを変更している。
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