O cabeçote é a parte superior do motor, ligado ao bloco por meio de parafusos. É a tampa de fechamento da parte superior do bloco e das câmaras de combustão.
O cabeçote pode ser feito usando o mesmo material do bloco do motor ou então usando ligas especiais, como o alumínio, para motores de de alto rendimento.
No cabeçote estão localizadas as velas e válvulas de admissão e escapamento. Estas últimas são componentes sujeitos, em todos os motores, a solicitações térmicas realmente elevadas. Os fabricantes, ao projetarem os cabeçotes e as câmaras de compressão, levaram em consideração esse problema, contornando-o mediante uma rígida refrigeração da zona do cabeçote onde estão inseridas as guias de válvulas e aumentando também as áreas de assento da cabeça da válvula no cabeçote para facilitar, assim, a transmissão térmica. Mesmo assim, em motores de alta performance, o problema continua sendo difícil de ser resolvido.
As válvulas refrigeradas a sódio constituem a resposta da técnica a este problema. A diferença das válvulas normais, que são maciças, as refrigeradas a sódio são ocas, abrigando em seu interior uma determinada quantidade de sódio. Quando a cabeça da válvula esquenta, o sódio existente no interior da haste se funde e circula ao longo de toda a cavidade da válvula transportando eficazmente o calor desde a cabeça da válvula até o pé da mesma. As válvulas refrigeradas a sódio permitem reduzir a temperatura na cabeça de cerca de 800°C, valor normal em válvulas convencionais, a até menos de 600°C.
