Desain mesin cam-in-block digunakan dengan mesin katup overhead. Dalam konfigurasi ini, katup digerakkan oleh batang dorong yang naik di pengangkat yang mengikuti lobus poros bubungan. Camshaft terletak di dalam batas-batas blok mesin, dengan demikian moniker cam-in-block. Teknologi ini menggunakan satu camshaft bersama dengan satu set rantai timing dan roda gigi. Ada dua pilihan dasar camshaft di mesin cam-in-block: flat tappet dan roller camshafts.
Pilihannya dapat dipecah lebih lanjut dengan opsi versi pengangkat hidrolik dan padat. Untuk sedan keluarga rata-rata, pengangkat tappet datar hidraulik akan cukup untuk sebagian besar penggunaan cam-in-block. Untuk mesin berperforma tinggi, digunakan desain tappet flat lifer solid, seperti pada desain blok cam-in-block mobil otot. Aplikasi balap biasanya mengandalkan versi solid roller lifter dalam desain engine cam-in-block. Sejak pertengahan 1980-an, sebagian besar mesin cam-in-block telah menggunakan cam roller hidrolik dari pabrikan.
Sementara sebagian besar pabrikan mobil Eropa dan Jepang telah beralih ke mesin gaya cam overhead, pabrikan Amerika tetap menggunakan desain mesin cam-in-block. Ford Motor Company menawarkan mesin overhead cam (SOHC) khusus di Mustang pada 1970-an. Mesin SOHC ini menggunakan blok mesin stok cam-in-block dengan kepala hemispherical yang disiapkan secara khusus yang mencakup camshaft yang dipasang pada setiap kepala silinder. Camshaft ini dioperasikan oleh rantai timing tunggal yang dilingkarkan dari roda gigi poros engkol ke poros tiruan khusus yang terletak di posisi poros bubungan dan kemudian mengalir ke roda gigi poros bubungan yang dipasang di kepala. Peregangan berlebihan dari rantai waktu yang sangat panjang membuat pengaturan waktu mesin menjadi sangat sulit, yang menyebabkan matinya mesin.
Salah satu argumen yang menentang camshaft yang dipasang di blok dalam kendaraan performa selalu kehilangan daya melalui defleksi batang dorong. Teorinya adalah bahwa karena peningkatan tekanan pegas katup yang digunakan pada mesin berkinerja tinggi, batang dorong dianggap sedikit menekuk dan melentur pada batas atas puncak operasional mesin, yang mengakibatkan hilangnya daya karena katup tidak membuka sejauh mungkin. sebagaimana mestinya. Dengan mesin cam overhead, camshaft menggerakkan katup, menghilangkan batang dorong. Tidak ada batang dorong berarti tidak ada defleksi untuk merampok daya.
Ketika dihadapkan dengan argumen ini, pembuat mesin teratas yang menyukai desain dalam blok dengan cepat menunjukkan fakta yang menarik. Mesin piston paling kuat di dunia adalah dragster Top Fuel bertenaga nitro-metana. Mesin ini menghasilkan lebih dari 5,000 tenaga kuda; mesin ini juga merupakan mesin tipe cam-in-block.