至今所发现的分子发动机可分为三个不同的家族∶肌球蛋白(myosins)家族、驱动蛋白(kinesins)家族、动力蛋白(dyneins)家族。
驱动蛋白和动力蛋白是以微管作为运行的轨道，而肌球蛋白则是以肌动蛋白纤维作为运行的轨道。尚不知道有以中间纤维为运行轨道的发动机分子。细胞骨架的发动机分子是机械化学转化器，它将化学能(ATP)转变成机械能，以此运送细胞内的货物，包括∶各种类型的小泡、线粒体、溶酶体、染色体、其它的细胞骨架纤维等。
将细胞内利用ATP供能,产生推动力，进行细胞内的物质运输或细胞运动的蛋白质分子称为分子发动机或发动机蛋白(motor proteins)。