Neste tipo de sistema, pouco utilizado nos motores aeronáuticos, os cilindros são refrigerados por um líquido (água ou etileno-glicol) que absorve parte do calor. Esse líquido circula pelo motor através de uma bomba, que o envia a um radiador refrigerado a ar, de modo a controlar a temperatura do líquido.
O sistema de resfriamento a líquido apresentam uma série de desvantagens (maior complexidade, peso e custo) para o uso em motores aeronáuticos.