Ремонт шатуна обычно связан с перезаливкой или заменой изношенных вкладышей нижней головки, сменой втулки верхней головки, устранением наклепа металла на постелях подшипников и сопрягаемых поверхностях. Прогиб стержня шатуна устраняют правкой в холодном состоянии, а также с подогревом после вы прессовки втулки головного подшипника и выемки вкладышей мотылевого подшипника. После правки шатун проверяют на отсутствие трещин, непараллельности и перекрещивания осей верхней и нижней головок. Обнаружение трещин с наибольшей достоверностью можно произвести магнитным дефектоскопом. Трещины наравне с большой остаточной деформацией стержня служат основанием к выбраковке шатуна.

Дефекты вкладышей мотылевых подшипников аналогичны дефектам вкладышей рамовых подшипников, причины их возникновения также одинаковы. Толстостенные вкладыши, заливаемые баббитом, перезаливают при предельном износе слоя баббита или его повреждениях. При наличии трещин или наклепа вкладыши подлежат замене.

Втулки головных подшипников ремонтируют или заменяют, если зазор в подшипниках превышает двойной монтажный зазор, а посадка втулки ослаблена. Втулки бракуют при наличии на них трещин. При ослаблении посадки диаметр втулки головного подшипника увеличивают омеднением или хромированием поверхности втулки; при чрезмерном увеличении зазора в подшипнике бронзовую втулку можно расточить или расшабрить под новый палец большего диаметра. При капитальном ремонте втулки головных подшипников обычно заменяют, а вкладыши мотылевых подшипников перезаливают. Новые втулки должны соответствовать чертежам завода-изготовителя.

У крупногабаритных дизелей расточку втулок головного подшипника и вкладышей мотылевого подшипника обычно производят до установки их в шатун с последующей пригонкой. Если имеется возможность расточить втулку головного подшипника и вкладыши мотылевого подшипника в сборе с шатуном, то это позволяет избежать последующей пригонки. Так и поступают на специализированных предприятиях, ремонтирующих ВОД с тонкостенными вкладышами. При этом для сохранения соосности отверстий втулки головного подшипника и вкладышей нижней головки шатуна расточку отверстий ведут на двухшпиндельном алмазно-расточном станке. Вновь запрессованную втулку головного подшипника и вкладыши нижней головки шатуна растачивают одновременно, применяя специальные приспособления, закрепляющие шатун и базирующие его относительно оси шпинделя и стола станка. Базами для установки шатуна могут служить торцы нижней головки, поэтому их шлифуют для устранения рисок и следов износа. Растачивание подшипников производят в зависимости от ремонтных размеров или в соответствии с замеренными диаметрами шейки коленчатого вала и поршневого пальца с допуском для сборки.