Устройство двигателей автомобилей КАМАЗ 5320 и Урал 4320 в основном одинаковы по конструкции и представляют собой 8-ми цилиндровый V образный 4-х тактный дизель. В растрочках блоков установлены гильзы цилиндров «мокрого» типа. В средней части развала блока между рядами цилиндров установлен распределительный вал, в нижней части блока коленчатый вал.
Для восприятия давления газов в такте рабочего хода служит кривошипно-шатунный механизм. Блок цилиндров состоит из моноблочной V образной конструкции отлитой из серого чугуна. Гильзы цилиндров «мокрого » типа изготовлены из чугуна с центробежным литьем. Поршни изготовлены из высококремнистого алюминиевого сплава. Головки цилиндров изготовлены из алюминиевого сплава. Они имеют водяные полости и направляющие втулки клапанов.Каждый клапан имеет 2-е цилиндрические пружины с равномерным шагом и с противоположной навивкой, что обеспечивает высокую характеристику клапанному механизму.