目前，世界各國海軍的大型水面軍艦（包括核動力戰艦），均以燃氣輪機或蒸汽輪機為動力系統。事實上，隨著近年來民用柴油機技術的不斷提升，其動力性能絲毫不比軍用燃氣輪機或蒸汽輪機差。
因為在眾多數萬噸乃至數十萬噸級別的超級油輪上，支撐其遠航的動力系統依然是柴油機。其中，由芬蘭瓦錫蘭公司研發的14缸RT-flex96C型二衝程柴油發動機（Wartsila Sulzer RT-flex96C），專為大型高速集裝箱運輸船使用，這款目前世界功率最大的柴油機擁有10萬馬力，要遠遠超過大型戰艦的動力性能，芬蘭這個歐洲小國不可小覷啊！不過，從戰艦動力系統的研發趨勢來看，即便擁有再大的動力優勢，柴油機依然無法作為大型軍艦主機。因為，軍艦對於動力裝置的佈置結構、使用壽命、傳動系統匹配性各方面來看，柴油機存在著天生的短板。
從物理學角度來說，柴油機和汽輪機相比，是非常典型的內燃機。一方面，由於它運轉後熱效率高，因此燃油消耗率要普遍低於汽輪機，由此帶來不錯的成本優勢，自然受到商用型船隻的青睞。特別是裝備了柴油機的大型集裝箱船隻，只需要攜帶少量燃料就能支持遠程航行。與此同時，柴油機的單位功率高、重量輕，其動力系統非常簡單，僅僅需要主機和傳動機就能支撐，而且操作非常簡單，啟動與停止都可以輕鬆實現。
與此同時，柴油機的功率大小和尺寸重量成正比，這也意味著，功率越大的柴油機，其本身也是龐然大物。就比如當今世界最大的柴油機，就是由芬蘭瓦錫蘭公司生產的為RT-flex96C型船用柴油機，這款大傢伙長達27.3米、高為13.5米、淨重2300噸，裝機後總重更是達到2446噸。儘管其轉速為102轉/分，擁有10.9萬馬力，足以達到美國海軍“伯克”級驅逐艦這樣大型戰艦的動力需求，但仍然不適合作為水面戰艦的動力主機。
舉一個簡單的例子，出於安全防護的需要，軍用戰艦一般會將動力系統裝置在艦船舯部底層，這也是造成戰艦普遍吃水較深的主要原因。一般來說，萬噸級戰艦的吃水深度可以達到9米左右，以此類推，五萬噸戰艦吃水深度會超過11米 ，十萬噸航母吃水深度更是達到了14米。當然，這樣的數據僅僅是在安裝了體積很小的汽輪機動力系統的前提下測算的。
要想容納2400多噸的RT-flex96C型船用柴油機，除了對艙體空間有很大的需求之外，也會進一步加大戰艦的自重壓力，在這樣的前提下，為了讓戰艦保持在安全吃水線，就必須打穿艙體甲板空間，並減少安裝相關武器、電子設備以節約空間。這樣做，顯然也就讓戰艦削弱了作戰性能。
與此同時，民用船隻在航行方式上並沒有太多變化，因此對於動力系統的損耗並不大。戰艦則對機動性有著非常高的要求，因此對動力裝置的生命力和可靠性有著十分苛刻的要求。以10.9萬馬力的RT-flex96C型船用柴油機來說，其過載能力遠遠無法和汽輪機相比，在超負荷10%的狀態下最多僅能支持運轉1個小時。
對於需要遠航作戰的大型水面戰艦而言，這樣的性能顯然遠遠不夠。特別是對於航母來說，柴油機的可變工況非常差，無法實現平時巡航與戰鬥交火狀態下的自由切換。此外，柴油機往復運動的工作模式導致使用壽命普遍較低，而大型戰艦使用的汽輪機則採用迴轉運動，不僅日常磨損消耗較低，維護保養也更為節省成本。再加上柴油機工作狀態中產生的超大噪聲與振動幅度，不僅會讓戰艦的靜謐性大大降低，也很有可能對戰艦內部各種精密儀器、高性能武器造成影響。
正是因為上述一些原因，除了商用船隻的柴油機之外，目前軍用柴油機主要應用於中小型艦艇。值得一提的是好，中國在軍用大功率柴油機研發領域目前處於世界一流水平，除了滿足自身需求之外，還將新型CHD622V20柴油機出口給俄羅斯，成為俄羅斯海軍主力戰艦21631型輕型護衛艦的動力主機。與此同時，隨著國產艦用混動技術的不斷完善，中國海軍最新型054B型護衛艦除了以柴油動力為主之外，還兼顧採用電力推進，航速也提升到32節，這也為各國海軍在未來中小型戰艦柴油混動系統的研發上提供了探索性經驗。
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