W16发动机是量产发动机中最疯狂的做法，被用在布加迪车型上。W16可以看做是两台VR8发动机共用一根曲轴组成。
这台发动机拥有四个涡轮增压器，我们可以分为左右两边来看，左侧8个气缸，右侧也是同样8个气缸。空气经过进气管路后，进入水冷式中冷器，这两个水冷式中冷器的散热器位于车辆的另外一个地方，用于冷却中冷器的冷却液，进而冷却穿过中冷器的空气，空气经过中冷器后，到达进气歧管，进气歧管分成8个管路，为单侧的发动机提供空气，另一侧同理。
布加迪的W16发动机的V型夹角是90度，这个和大众集团是W8和W12不同，另外两者的夹角为72度，这台W16的点火顺序为：1-14-9-4-7-12-15-6-13-8-5-16-11-2-5-10。
为什么要使用4个涡轮？据布加迪宣称，这样做的话发动机在低转速时的油门响应相对于两边各用一个大涡轮更好。
优点：首先，第一个优点在于起结构紧凑，16个气缸大小只和V12发动机相当；因为拥有16个气缸，所以发动机的排量可以非常大，威龙上的W16可以达到8.0L，根据不同型号可以分别输出1000-1200匹马力。这台发动机的曲轴每转45度就有一个气缸点火，这意味着发动机的动力输出平顺性非常好。
缺点：成本太高，如此多的零件，整个工程量是非常复杂的，同时要让他们良好工作，让这台发动机的售价水涨船高；此外，复杂性太高，这台16缸发动机有64个气门，4个涡轮；重量，这台发动机的重量高达400kg；继续扩大缸径有限制，主要是由于VR发动机的结构问题，只有把发动机缸体体积扩大后才能增加气缸缸径，但这样会进一步增加发动机的重量，所以只能在冲程上做文章。
