محرك ثلاثي الأسطوانات (يعرف أيضا بمحرك V3)(بالإنجليزية: V3 engine) هو محرك على شكل حرف (V) يحتوي على أسطوانتين في جانب واحد (صف واحد) وأسطوانة واحدة في الجانب الآخر. وهو ترتيب نادر الوجود، وقد استُخدم في الغالب في المحركات ثنائية الشوط للدراجات النارية المشاركة في سباقات الجائزة الكبرى للدراجات النارية.
كان النموذج الأول له هو محرك سيارة دي كيه دبليو آر إم 350 عام 1955. أما دراجة سوزوكي آر بي 68 لعام 1968، فقد كان من المقرر لها أن تشارك في موسم سباقات عام 1968، إلا أن تغييراً في القوانين فرض استخدام محركات أحادية الأسطوانة، مما حال دون مشاركة الدراجة آر بي 68 ذات سعة 50 سنتيمتر مكعب (3.1 بوصة مكعبة) في أي سباق.
لاحقاً، أعادت شركة هوندا إحياء هذا التصميم في دراجاتها المخصصة لسباقات الجائزة الكبرى من طراز إن إس 500/ إن إس آر 500 في الفترة ما بين 1982 و1984. كما استخدمت الدراجات الرياضية إم في إكس 250 إف في الفترة 1983-1984، وإن إس 400 آر في الفترة 1985-1987 محركات في 3 أيضاً. وفي نوفمبر 2024، عرضت هوندا نموذجاً أولياً لمحرك في 3 مطور حديثاً ومقترن بشاحن فائق كهربائي. وفي العام التالي، تم تركيب هذا المحرك في النموذج الأولي للدراجة V3R 900 E-Compressor.
ومن التصاميم ذات الصلة كان محرك دبليو 3، وعلى الرغم من أن هذا التصميم يضع الأسطوانات الثلاث في نفس المستوى، إلا أنه لا توجد أي منها في نفس الصف. استُخدم هذا التصميم في محرك أنزاني رباعي الشوط في الفترة ما بين 1905 و1915، والذي عُرف بتطبيقاته في الدراجات النارية والطائرات.