连杆小头多是薄壁圆环形结构，作用是与活塞销连接。汽车发动机连杆小头与活塞销连接分全浮动和半浮动两种方式。全浮动活塞销能在连杆小头孔和活塞销孔中转动，保证活塞销均匀磨损，活塞销孔外侧有挡圈防止擦伤缸壁；半浮动活塞销用螺栓固定在连杆小头孔内，只在活塞销孔内转动。为减少与活塞销磨损，小头孔内会压入薄壁青铜衬套，小头和衬套上还会钻孔或铣槽，让飞溅油沫进入润滑配合表面。有的发动机连杆小头采用压力润滑，会在杆身纵向钻通孔 。
连杆杆身是长杆件，工作受力大。为防弯曲变形，车用发动机连杆杆身大多采用Ⅰ形断面，高强化发动机有采用H形断面的，这两种断面能在保证刚度与强度同时减轻质量。同时，杆身与小头、大头连接处采用大圆弧光滑过渡，避免应力集中。部分连杆轴上有油道，用于润滑小头衬套或冷却活塞，用于冷却的话还需在小头顶部加工喷油孔。
连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连，一般制成分开式，被分开部分叫连杆盖，用连杆螺栓紧固。大头孔表面光洁度高，与连杆轴承紧密贴合，还铣有定位凹坑。大头切口形式有平切口和斜切口两种。平切口连杆大头剖分面与连杆轴线垂直，结构简单，多用于汽油机。斜切口连杆大头剖分面与连杆杆身轴线°夹角，柴油机多采用，因柴油机连杆轴颈粗，大头尺寸易超汽缸直径，为方便拆装采用斜切口。剖分式连杆大头装配要有定位措施，平切口连杆盖利用连杆螺栓上圆柱面与螺栓孔保证定位，斜切口连杆盖常采用锯齿形、套筒、定位销、止口等定位方式。
连杆螺栓通常由优质合金钢制成，如40Cr、35CrMo等，要承受交变冲击载荷。加工时要消除应力集中，提高疲劳强度，还要进行调质、螺纹滚压和表面防锈处理。
在V型发动机上，连杆有并列连杆、叉形连杆及主副连杆三种型式。并列式连杆两连杆可互换，但发动机长度增加；主副式连杆左右两列汽缸中心线在同一平面，结构紧凑，但主副连杆不能互换；叉形式连杆大头结构复杂 。
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