Некоторые двигатели восстанавливаются по технологии повторной сборки. Несущие части двигателя полностью разбираются и каждая из годных к эксплуатации деталей полностью восстанавливается на специализированном высокопроизводительном оборудовании. Затем производится сборка двигателя на сборочной линии — аналогично тому, как собирается двигатель на предприятии-изготовителе.
Сборка двигателя осуществляется так, как будто бы все детали двигателя были новыми, а не были вынуты из уже бывшего в эксплуатации двигателя. В двигатель повторной сборки обычно ставятся новые поршни, клапаны и толкатели клапанов, а также другие части, обычно заменяемые при реконструкции двигателя. В двигателе повторной сборки соблюдаются такие же зазоры и посадки, как в новом двигателе.
Двигатель повторной сборки по эксплуатационным характеристикам не будет ничем отличаться от нового двигателя, а обойдется примерно вдвое дешевле. На двигатели повторной сборки, как правило, устанавливается гарантия. Это значит, что при отказе такого двигателя в период действия гарантийных обязательств он будет быстро и бесплатно заменен. Двигатели повторной сборки могут стоить даже меньше, чем реконструированные двигатели, потому что большая часть работы выполняется на специализированном высокопроизводительном оборудовании, а не вручную, что требует высококвалифицированного и дорогостоящего труда.