Bei einer Reiheneinspritzpumpe werden die einzelnen, den jeweiligen Zylindern zugeordneten Pumpenelemente in einem Gehäuse zusammengefasst. Die Reiheneinspritzpumpe hat Regelungen für die Drehzahl, die Einspritzmenge und den Einspritzzeitpunkt (Spritzversteller). Eine Abwandlung der Reiheneinspritzpumpe ist die Radialkolbenpumpe. Die Reiheneinspritzpumpe benötigt externe Schmierung, entweder durch Anbindung an den Motorölkreislauf oder einen eigenen Ölsumpf. Reiheneinspritzpumpen gelten durch die Trennung von Schmierung und gefördertem Treibstoff gegenüber Verteilereinspritzpumpen als robuster. Dieseleinspritzsysteme mit Reiheneinspritzpumpen sind heute mehrheitlich durch Common Rail-, Pumpe-Leitung-Düse oder Pumpe-Düse-Systeme abgelöst worden.

Die Verteilereinspritzpumpe wird über eine Welle vom Motor angetrieben und mit ihr auch die im Pumpengehäuse verbaute Vorförderpumpe, meist eine Flügelzellenpumpe. Diese saugt den Kraftstoff aus dem Kraftstofftank an und fördert ihn in den Pumpeninnenraum. Der Kraftstoffdruck im Inneren der Einspritzpumpe wird von einem Druckregelventil reguliert. Danach folgt der Hochdruckteil der Pumpe, der den Einspritzdruck erzeugt. Hierbei existiert nur ein Pumpenelement, das durch einen nachgeschalteten Verteiler die einzelnen Zylinder versorgt. Die Zahl der Hübe des Pumpenelementes errechnet sich aus der halben Motordrehzahl, multipliziert mit der Zylinderzahl (bei einem Viertaktmotor). Auch hierbei werden die Einspritzmenge und der Einspritzzeitpunkt geregelt, Regelgrößen sind Last und Drehzahl. Eine Verteilereinspritzpumpe ist gegenüber der Reiheneinspritzpumpe wesentlich preiswerter in der Fertigung sowie genauer geregelt.