Die Viskosität bildete 1911 die Grundlage der ersten Motorenöl-Klassifikation und wurde in dem SAE-Klassifikationssystem (Society of Automotive Engineers) festgelegt – damals für unlegierte (ohne Additive) Einbereichsöle. Auch bei heutigen Mehrbereichsölen wie SAE 5W-40 HD, die wegen der Zusätze für Klassiker vor Baujahr 1950 schädlich sein können, beziehungsweise Ganzjahresölen ist die Viskosität immer noch eine der wichtigsten Eigenschaften.

Die Entwicklung von Prüfverfahren, mit deren Hilfe sich das Motorverhalten besser vorhersagen lässt, führte zur Viskositätsmessung (DIN 51511) bei unterschiedlichen Temperaturen und Geschwindigkeitsgefällen. Unterschieden werden die dynamische und die kinematische Viskosität. Mit der Messung der dynamischen Viskosität erfolgt die Einteilung in die Winterklassen 0W, 5W, 10W, 15W, 20W und 25W. Je kleiner die Zahl vor dem W, umso „dünnflüssiger“ ist das Öl in der Kälte. So erfüllt ein 10W-Öl bei minus 20 Grad alle gängigen Anforderungen der Motorkonstrukteure, ein 5W-Öl schafft dies noch bei minus 25 Grad.

Die kinematische Viskosität ist das Verhältnis der dynamischen Viskosität zur Dichte des Öls bei einer bestimmten Temperatur, Maßeinheit: mm²/s. Hier erfolgt bei einer Prüftemperatur von 100 Grad Celsius die Einteilung der SAE-Sommer-Viskositätsklassen 20, 30, 40, 50, 60. Je größer die Zahl hinter dem W, umso „dickflüssiger“ ist das Öl bei 100 Grad Celsius. Ein SAE-30-Öl läuft also im Sommer leichter als ein SAE-60-Öl, jedoch ist beim 60er Öl der Schmierfilm bei hohen Temperaturen belastbarer (für den Motorsporteinsatz etwa). Getriebeöle haben SAE-Einteilungen von SAE 70W (dünnflüssig) bis SAE 250 (dickflüssig).