Luftkühlung beschreibt ein Kühlsystem für Motoren, das, anstelle von Flüssigkeiten wie Wasser oder speziellen Kühlmitteln, auf den Einsatz von Luft zur Temperaturregulierung setzt. Bei diesem System wird die durch den Betrieb des Motors entstehende Hitze direkt durch den Luftstrom abgeführt, der entweder durch Fahrtwind oder einen Lüfter erzeugt wird. Luftgekühlte Motoren sind insbesondere in einer Reihe von Oldtimern zu finden und tragen einen großen Teil zum unverwechselbaren Charme und zur Charakteristik bestimmter Fahrzeugmarken und -modelle bei.
Die Luftkühlung erfordert keine Kühlmittel, Wasserpumpen, Heizkörper oder umfangreiche Kühlsysteme, was sie zu einer vergleichsweise einfachen und wartungsarmen Lösung macht. Historisch gesehen wurde die Luftkühlung häufig in kleineren Fahrzeugen und Motorrädern eingesetzt, da sie eine leichte und kompakte Bauweise ermöglicht. Klassische Beispiele für luftgekühlte Fahrzeuge sind einige Modelle von Volkswagen wie der VW Käfer oder der Porsche 911 bis zum Modelljahr 1997.
Beim Ankauf von Oldtimern kann die Art der Motorkühlung ein bedeutender Faktor der Bewertung sein. Luftgekühlte Motoren gelten bei Sammlern und Liebhabern oft als besonders attraktiv und erwünscht, da sie eine ganz eigene Faszination ausstrahlen und selten geworden sind. Im Rahmen der Fahrzeugbewertung wird deshalb besonderer Wert auf den Zustand und die Originalität des Kühlsystems gelegt, und eine gut erhaltene luftgekühlte Maschine kann den Wert des Oldtimers merklich steigern.