Разборку главного двигателя выполняют как в судовых, так и цеховых условиях, объем ее определяется категорией ремонта. Полную разборку производят при капитальном ремонте.

Перед разборкой двигателя проверяют состояние механизма газораспределения, измеряют раскепы коленчатого вала (до разобщения вала двигателя с валопроводом); проверяют после разобщения соосность коленчатого и упорного валов (либо упорного и первого промежуточного валов, если упорный соединен вместе с коленчатым), наличие рисок, определяющих мертвые точки (при их отсутствии наносят риски на маховике или фланце коленчатого вала); измеряют зазоры между роликами толкателей топливных насосов и кулачными шайбами, а также в механизме газораспределения.

Укрупненно технологическую последовательность разборки главного двигателя при капитальном ремонте можно представить в следующем порядке:
1) снятие контрольно-измерительных приборов;
2) снятие ограждения, наружных трубопроводов и арматуры, затем навешенных механизмов и устройств;
3) отсоединение от валопровода;
4) снятие выпускного и всасывающего коллекторов;
5) вскрытие крышек картера и кожухов;
6) снятие деталей газораспределительного и передаточных механизмов, трубопроводов, расположенных внутри картера двигателя, и крышек цилиндров;
7) разборка и удаление механизмов поршневых движений;
8) выпрессовка втулок цилиндров;
9) снятие блоков (или блока) цилиндров, картера или станин;
10) вскрытие рамовых подшипников и поднятие коленчатого вала;
11) разборка всех снятых узлов (крышки цилиндров и т. д.).

В процессе разборки двигателя измеряют: высоту камеры сгорания; раскепы коленчатого вала (трижды в процессе разборки — после разобщения коленчатого вала с валопроводом, после снятия деталей поршневого движения и после снятия маховика); радиальное положение коленчатого вала; масляные зазоры в подшипниках, ползуне и параллелях (крейцкопфный двигатель); зазоры между поршнем и цилиндром; зазоры в зубчатых зацеплениях передач, относительное расположение осей цилиндров и оси коленчатого вала. После разборки обмеряют рабочие поверхности деталей (рабочие шейки валов, рабочие поверхности втулок цилиндров и т. д.).