Jedną z form uzyskania znacznych ograniczeń zużycia paliwa i emisji substancji toksycznych jest stosowanie wtrysku benzyny pod wysokim ciśnieniem bezpośrednio do komór spalania silników. Prace nad takim systemem zasilania trwają od kilkunastu lat, np. firma Mitsubishi rozpoczęła je w latach 70., w ciągu pierwszych 10 lat prowadzone były przygotowawcze prace konstrukcyjne i badawcze, a pod koniec 1996 roku rozpoczęto seryjną produkcję silników serii GDI (Gasoline Direct Injection) z bezpośrednim wtryskiem benzyny do komory spalania. Pierwszym samochodem, który otrzymał taką jednostkę napędową, był Mitsubishi Galant. Obecnie Mitsubishi proponuje najnowsze udoskonalone rozwiązanie wtrysku GDI w gamie silników o pojemności 660-3000 cm3, które chronione jest ponad 100 patentami. Na polskim rynku są dostępne samochody Mitsubishi: Carisma, Space Star i Pajero, wyposażone w te jednostki. Druga japońska firma – Toyota – w przeznaczonych na rynek wewnętrzny samochodach Corona stosuje od 1997 roku silniki D4 z bezpośrednim wysokociśnieniowym wtryskiem benzyny. W tyle nie pozostają firmy europejskie. W drugiej połowie 1999 roku Renault wprowadził do ograniczonej serii samochodów Renault Megane Coupe i Cabriolet silnik IDE (Injection Directe Essence), który realizuje zasadę bezpośredniego wtrysku paliwa do komory spalania, ale w sposób znacznie uproszczony w stosunku do rozwiązania Mitsubishi. Pierwsze opinie o tym silniku wykazują zmniejszenie o 16% zużycia paliwa w porównaniu z jednostkami o tej samej pojemności stosowanymi poprzednio. Podkreślana jest także wysoka elastyczność i żywiołowość reakcji na otwarcie przepustnicy nowego silnika. Koncern Volkswagena również zaproponował w 1999 roku w modelu Lupo silnik z bezpośrednim wtryskiem benzyny FSI (Fuel Stratified Injection), spełniającym normy toksyczności spalin Euro 4.
Do grona firm wprowadzających do seryjnej produkcji silniki benzynowe z wtryskiem bezpośrednim dołączył w 2000 roku francuski koncern PSA (Peugeot-Citroen). Jego propozycja to silnik benzynowy z wtryskiem bezpośrednim HPI (Haute Pression Injection), pracujący na uwarstwionej, ubogiej mieszance, tak jak konstrukcje Mitsubishi i Volkswagena. Uwarstwienie ładunku pozwala na napełnienie niemal całej przestrzeni komory spalania powietrzem i wprowadzenie (wtrysk bezpośredni) wokół elektrod świecy zapłonowej bogatej mieszanki paliwowo-powietrznej, która zapala się od iskry na świecy zapłonowej i wykorzystuje do całkowitego spalenia tlen zawarty w powietrzu z pozostałej części komory spalania. Umożliwia to spalanie mieszanki ubogiej (paliwo wtryskiwane do cylindra wymieszane z zassanym wcześniej powietrzem) o masowym stosunku powietrza do benzyny mogącym sięgać nawet 1:30. W rozwiązaniach stosowanych powszechnie z wielopunktowym wtryskiem paliwa do układu dolotowego stosunek ten wynosi 1:14. Realizacja tego zadania jest możliwa tylko poprzez bezpośrednie wtryskiwanie ściśle odmierzonej dawki paliwa w dokładnie geometrycznie ustalone miejsce komory spalania. Technika bezpośredniego wtrysku benzyny do komory spalania pozwala nie tylko na podniesienie sprawności spalania, ale również, dzięki pracy z nadwyżką powietrza, czyli ze stale otwartą przepustnicą, umożliwia zmniejszenie strat energii przy napełnieniu cylindra. Jest to na obecnym etapie progresji ograniczeń zanieczyszczenia atmosfery jedyny w praktyce skuteczny sposób ograniczenia zużycia paliwa i emisji dwutlenku węgla.