I motori montati sulla 131, nelle diverse versioni a benzina, erano otto. I primi due, di 1.297 e 1.585 cc di cilindrata che equipaggiavano la 131 Mirafiori e Mirafiori Special, erano dei classici aste e bilancieri con asse a camme laterale. Entrambi derivavano dal quattro cilindri di 1.438 cc montato sulla 124 Special e su altri modelli del recente passato: il 1300 con una riduzione dell’alesaggio da 80 a 76 mm, il 1600 con un aumento da 80 a 84 mm. La novità principale di questi motori risiede nell’ adozione della cinghia dentata alloggiata su una puleggia in plastica, in sostituzione della catena di distribuzione. Successivamente all’introduzione dei limiti di velocità differenziati per fasce di cilindrata, la cubatura del modello base lievitò di 4 cc arrivando così a 1.301 cc. La modifica fu effettuata per rientrare nella fascia più alta, con limite di 110 km/h sulle statali e di 140 in autostrada invece di 100 e 130 rispettivamente. Con il 1301 la puleggia della cinghia di distribuzione ritorna a essere in metallo. In quest’unità, a differenza della precedente di 1.297 cc, si abbandona la soluzione del ventilatore di raffreddamento mosso direttamente dall’albero motore a favore di un elettroventilatore analogo a quello impiegato nella 1600. Nella 131 Supermirafiori, i motori (un 1.301 cc per 78 CV e un 1.585 da 96 CV) conservano il monoblocco dei precedenti, ma hanno la testata a doppio albero a camme in testa. Erano comuni, sia pur con diverse regolazioni e potenze, ad altri modelli del gruppo torinese. Un allargamento dell’alesaggio, da 76,1 a 78 mm,portò nella terza serie la cilindrata del monoalbero di 1.3 litri da 1.301 a 1.367 cc: una modifica che migliorava l’erogazione di coppia motrice e consentiva di ricavare 70 CV-DIN, vale a dire cinque più di prima. Parallelamente aumentava, a parità di cilindrata, la potenza del 1600 monoalbero che guadagnava dieci CV (da 75 a 85). La modifica più importante era però la nuova distribuzione ad albero in testa che sostituiva, in entrambi i propulsori, la precedente con albero laterale ad aste e bilancieri. I motori bialbero restavano in sostanza invariati, salvo l’aumento di cilindrata a 1.367 cc del 1300 (che passava però da 78 a 77 CV), un piccolo incremento di potenza per il 1600 (da 96 a 97 CV) e l’arrivo del 1.995 cc a carburatori da 113 CV-DIN di derivazione 132, che motorizzava la versione top: la 131 Supermirafiori 2000 TC. L’ultimo a essere adottato, in ordine di tempo, fu il 2 litri sovralimentato con compressore volumetrico: un’interessante unità da 135 CV-DIN, la cui peculiarità era la notevole e costante erogazione di coppia motrice fin dai più bassi regimi di rotazione.