בתחילת שנות ה 60' החלו יצרני רכב רבים לעבור ממבנה של שסתומים עיליים שהופעלו על ידי דחיפים שעברו לכל גובהו של בלוק המנוע, למבנה של גל זיזים עליון.
גל הזיזים מוקם בחלקו העליון של ראש המנוע, והפעיל את השסתומים בעזרת מחליקים ( רוקרים ) בתחילתה ולאחר מכן, עם השיפור המתמיד בתחום העיבוד השבבי, עברו לשימוש בגל זיזים אקצנטרי ( גל עם קצוות לא עגולים ) שהפעילו ישירות את השסתומים.
יתרונותיו של מנוע גל הזיזים העליון היו ברורים – לא היה עוד צורך בדחיפים שגזלו אנרגיה מיותרת, ניתן היה להרחיק את השסתומים זה מזה, כך ששסתום הפליטה הלוהט לא חימם את התערובת הקרה שזרמה דרך שסתום היניקה.
בנוסף, לא היתה עוד מגבלת סל"ד בשל העדר הדחיפים.
מנועים אלו טיפסו קל ומהר יותר במעלה הסל"ד ובנוסף היו שקטים יותר.
חסרונם העיקרי היה נועץ בתחזוקה מעט מורכבת יותר.
בעוד שבמנועים בעלי גל זיזים תחתון, גל הזיזים הונע לרוב על ידי זוג גלגלי שיניים, במנועים בעלי גל זיזים עליון היה צורך בשרשרת תזמון ארוכה למדי או רצועת גומי, שדרשה החלפה מעת לעת.
למרות יתרונותיו הברורים של המנוע בעל גל הזיזים העליון, עדיין לא הושג תא שריפה מושלם, מאחר והמצתים היה עדיין ממוקמים בצידו של תא השריפה.
הפתרון נמצא בדמות המנוע בעל גל הזיזים העליון הכפול.
במנוע זה היו שני גלי זיזים – אחר הפעיל את שסתומי היניקה ואילו השני את שסתומי הפליטה.
גלי הזיזים מוקמו בשני צידי ראש המנוע, מה שאיפשר למקם את המצת באמצע תא השריפה, מיקום אידיאלי שיצר בעירה מושלמת ועירבול תערובת אופטימלי.
גלי הזיזים הופעלו על ידי שרשרת תזמון ארוכה בהרבה שהקיפה את שני גלי הזיזים, והפעילה אותם.
חלוצי השימוש במנועים בעלי גל זיזים עליון כפול היו יגואר הבריטית שכבר בתחילת שנות ה 50' הציגו את מנוע ה XK הנפלא שלהם ומעט לאחר מכן אלפא רומיאו האיטלקית.
מבנה זה איפשר הרחקה מירבית של השסתומים זה מזה, ובנוסף איפשר אף את הגדלתם, מה שנתן למנוע כושר נשימה מצויין.
חסרונו העיקרי של המנוע בעל גל הזיזים העליון הכפול היה מחירו הגבוה, בשל המורכבות הטכנית ותחזוקה מעט מורכבת יותר, כמו גם העובדה שמנועי V נדרשו ל 4 גלי זיזים ולמערכת תזמון מורכבת מאד.
בשנת 66' הציגה פיאט האיטלקית מנוע בעל גל זיזים עליון כפול, ולראשונה נעשה שימוש ברצועת גומי שהחליפה את שרשרת התזמון המסורבלת.
כל המכוניות צויידו במנוע בעל גל זיזים עליון כפול הפגינו ביצועים טובים ופעולת מנוע נעימה, והוא הפך לשם נרדף למנוע ספורטיבי.
למרות יתרונותיו הברורים, מעט יצרנים עשו בו שימוש, והוא זכה לעדנה מחודשת רק שעברו למנועים מרובי שסתומים, אולם על כך בפרק הבא.
