In tal modo non si è costretti a lasciare un ampio gioco di accoppiamento tra pistone e cilindro che, oltre a rendere il motore più rumoroso, a causa delle inevitabili vibrazioni e sbatacchiamenti, ne ridurrebbe di molto la resa e la durata. Il materiale più utilizzato nella costruzione dei pistoni è la lega di alluminio con percentuali non piccole (fino a115%) di silicio che gli conferisce facilità di colata durante la fusione e ne aumenta la resistenza meccanica: la lega di alluminio presenta anche il vantaggio di essere leggera e quindi conferisce poca inerzia all'organo, aspetto assai importante se si vuole che il motore raggiunga alti regimi di rotazione. La lavorazione awiene quasi sempre con la tecnica della pressofusione (realizzata da ditte ormai specializzate e quasi mai dalle case costruttrici dei motori), integrata da lavorazioni meccaniche sulle superfici esterne; i pistoni speciali utilizzati, per esempio, su vetture da competizione, vengono ottenuti mediante forgiatura.

Da anni ormai si è tentato di introdurre la ceramica nella costruzione degli stantuffi, ma allo stato attuale questo materiale, che si preannunciava come rivoluzionario, rimane quasi del tutto in utilizzato a causa della sua fragilità, ma soprattutto a causa della sua difficoltà a disperdere calore che può creare autoaccensione della miscela. A causa delle dilatazioni termiche, che dipendono anche dallo spessore dell'organo e non solo dalla temperatura, il pistone a freddo non ha forma cilindrica ma leggermente conica (più largo in basso, più stretto in alto), specie sulla parte che si trova sopra lo spinotto di inserimento della biella, dove ha maggior spessore proprio per resistere alle sollecitazioni termiche e meccaniche presenti in quella zona. La parte che si trova al disotto dello spinotto si chiama mantello e ha solamente la funzione di guida; non deve resistere a particolari sollecitazioni se non agli attriti con le canne dei cilindri; quindi il suo spessore è abbastanza ridotto proprio per evitare di aggiungere peso supplementare dove non è necessario. A tal proposito giova ricordare che i pistoni delle vetture da competizione sono del tutto privi di mantello, non essendoci in tal caso problemi di durata né di rumorosità ma solo quelli di ridurre masse inerti e attriti. Un mantello di grande superficie, infatti, offre al pistone una guida assai precisa e garantisce basse pressioni di sfregamento con riduzione dell'usura delle canne; inoltre consente una maggiore dispersione del calore: per questo motivo i pistoni delle vetture di serie hanno una lunghezza superiore al diametro anche se ciò comporta alcuni svantaggi già descritti. I pistoni possono avere forme assai varie, a seconda del tipo di motore.