Блок цилиндров отливается из алюминиевого сплава и составляет одно целое с верхней частью картера. Блок имеет открытую вверх полость водяной рубашки, в которую вставляются чугунные гильзы с опорой в дно этой полости.

По контуру верхней плоскости блока расположены десять бобышек для крепления головки цилиндров. Нижняя (картерная) часть блока разделена на четыре отсека поперечными перегородками, в которые устанавливаются коренные подшипники коленчатого вала. Крышки коренных подшипников изготовлены из ковкого чугуна; каждая крышка крепится к блоку двумя шпильками диаметром 12 мм. В первой крышке торцы обработаны совместно с блоком для установки шайб упорного подшипника. Крышки подшипников растачиваются в сборе с блоком, и поэтому при ремонте их надо устанавливать на свои места. Для облегчения установки на всех крышках, кроме первой и пятой, выбиты их порядковые номера. Гайки шпилек крепления крышек затягиваются динамометрическим ключом с моментом 100—110 Н·м (10— 11 кгс·м) и стопорятся герметиком «Унигерм-9». К переднему торцу блока на паронитовой прокладке крепится отлитая из алюминиевого сплава крышка распределительных шестерен с резиновой манжетой для уплотнения носка коленчатого вала.

К заднему торцу блока шестью болтами и двумя установочными штифтами крепится отлитый из алюминиевого сплава картер сцепления, точная установка которого необходима для правильной работы коробки передач. Задний торец картера сцепления и отверстие в нем для установки коробки передач с целью обеспечения соосности первичного вала коробки передач с коленчатым валом обрабатываются в сборе с блоком, поэтому указанные детали не взаимозаменяемы.

Цилиндры двигателя выполнены в виде легкосъемных мокрых гильз, отлитых из специального износостойкого чугуна. Гильза цилиндров вставляется в гнездо блока нижней частью. В плоскости нижнего стыка гильза уплотнена прокладкой из мягкой меди толщиной 0,3 мм, а по верхнему торцу — прокладкой головки цилиндров. Для надлежащего уплотнения верхний торец гильзы выступает над плоскостью блока на 0,02—0,1 мм. При этом медная прокладка должна быть обжата. Для надежного уплотнения необходимо, чтобы разница выступания гильз над плоскостью блока на одном двигателе была в пределах 0,02—0,055 мм. Это достигается (на заводе) сортировкой гильз цилиндров по высоте (от нижнего стыка до верхнего торца) и блоков по глубине проточки под гильзу (от его верхнего торца) на две группы. При смене гильз цилиндров равномерность выступания можно обеспечить подбором медных прокладок соответствующей толщины.

    Головка цилиндров — общая для всех цилиндров, отлита из алюминиевого сплава и подвергнута термообработке (закалке и старению). Впускные и выпускные каналы выполнены раздельно для каждого цилиндра и расположены с правой стороны головки. Гнезда для клапанов расположены в ряд по продольной оси двигателя. Седла всех клапанов — вставные, изготовлены из жаропрочного чугуна высокой твердости. Благодаря большому натягу при посадке седла в гнездо головки (на заводе перед сборкой головка нагревается до температуры 160—175° С, а седла охлаждаются примерно до минус 40— 45° С, при этом седло свободно вставляется в гнездо головки), а также достаточно большому коэффициенту линейного расширения материала седла обеспечивается надежная и прочная посадка седла в гнезде. Дополнительно металл головки вокруг седел обжимается с помощью оправки.

Втулки клапанов так же, как и седла, собираются с головкой предварительно нагретой (втулки — охлажденные). Фаски в седлах и отверстия во втулках обрабатываются в сборе с головкой.

Головка цилиндров крепится к блоку десятью стальными шпильками диаметром 12 мм. Под гайки шпилек поставлены плоские стальные термоупрочненные шайбы. Между головкой и блоком устанавливается прокладка из асбестового полотна, армированного металлическим каркасом и покрытого графитом. Окна в прокладке под камеры сгорания и отверстие масляного канала окантованы жестью. Толщина прокладки в сжатом состоянии — 1,5 мм.

Правильное положение головки на блоке обеспечивается двумя установочными штифтами-втулками, запрессованными в блок цилиндров (в бобышки шпилек крепления головки). Момент силы затяжки гаек крепления готовки должен быть 83—90 Н·м (8,3—9,0 кгс·м).

Головки цилиндров двигателей 4025 и 4026 различаются по объему камep сгорания. Увеличение степени сжатия двигателя 4026 получено за счет дополнительной фрезеровки нижней плоскости головки на 3,6 мм (высота головки двигателя 4026 составляет 94,4 мм, высота головки двигателя 4025 — 98 мм).

Объем камеры сгорания при поставленных на место клапанах и ввернутой свече составляет 74—77 см³ для двигателя 4026 и 94—98 см³ для двигателя 4025. Разница между объемами камер сгорания одной головки не должна превышать 2 см³.