ハーレーのエンジンは、初のOHVエンジンとなるナックルヘッドからパンヘッド、ショベルヘッド、エボリューション、ツインカムへと進化をとげてきた。
現在主流のツインカムエンジン（年式はツーリングモデル採用の年）だけを見ても
1999～2006：TC88 → 2007～2011：TC96 → 2012～2016：TC103
へと排気量、性能と共にアップしている。2014～2016の一部ツーリングモデルではヘッド周りが水冷となるツインクールドエンジンに進化している。近年のCVOモデルは110cui（約1800CC）と大排気量になってきている。

※TC96のTCはツインカムの略。96は96cui（キュービックインチ）で排気量を表す。1cui（キュービックインチ）=約16.4cc

2017モデルよりハーレー、ツーリングモデルは新型エンジン(ミルウォーキーエイト)が搭載された。詳細は2017ツーリングモデル NEWエンジンに記載。