Корпуса цистерн являются резервуарами горизонтального типа с круглым или, чаще всего, овальным сечением. Основой для корпусов автомобильных цистерн служит сталь, алюминиевые сплавы, а также электропроводимые полимерные материалы. Изнутри стенки автоцистерн во избежание коррозии покрываются цинком.
Иногда в автомобильных цистернах делают несколько отсеков, разделяемых герметичными перегородками. Каждый из отсеков при этом должен быть оснащён своим сливным-наливным оборудованием.
Внутри автоцистерны и каждого её отсека ставятся съёмные перегородки из сплавов алюминия, называемые волнорезами, которые не должны доходить до дна цистерны. Такие перегородки уменьшают действие инерционных сил, которые возникают при резком торможении и разгоне автомобиля. Перегородки также помогают предотвратить эмульгирование жидкостей.
На корпусе цистерн и в каждом отсеке устанавливают специальную горловину, размер которой рассчитывается, исходя из компенсации объёмного расширения жидкости во время транспортировки, при изменении температуры до ∆t=20°С. Объём горловин автоцистерн рассчитывается так, чтобы предупредить перелив цистерны, когда налив нефтепродуктов осуществляется в автоматизированном режиме. Объём горловины обусловлен производительностью насоса и временем, которое требуется автоматике для того, чтобы отключить насос, когда уровень нефтепродуктов в цистерне достигнет предельной отметки.
На горловины автоцистерн устанавливают наливные герметичные люки с огнеупорным фильтром-сеткой и предохранительные клапаны. Горловины внутри цистерн оснащаются воздухоотводящими трубками, которые предотвращают образование воздушных мешков во время заполнения цистерн нефтепродуктами. Внутри самих горловин устанавливаются мерные планки, которые указывают предельный уровень при наливе жидкости, определяемый при тарировке автоцистерны. На мерных планках указывается величина объёма цистерны, заверяемая официальным клеймом.
На горловинах некоторых автоцистерн ставятся смотровые стёкла и щупы, чтобы контролировать уровень при наливе нефтепродуктов. Сливные-наливные механизмы, устанавливаемые на современные автоцистерны, находятся в средней части котлов, а трубопроводы выводят в специальный отсек. На концы сливных трубопроводов ставят запорные вентили и быстроразъёмные муфты.
По желанию заказчика автомобили-цистерны оборудуются насосами, при помощи которых заполняют, сливают или перекачивают нефтепродукты. Работа насосов осуществляется за счёт двигателя машины через коробку отбора мощности и карданный вал.
Для автоцистерн, перевозящих мазуты и другие высоковязкие нефтепродукты, предусмотрен подогрев, осуществляемый пропуском выхлопных газов от двигателя через змеевик, который укладывается внутри цистерн. На автоцистернах, которые перевозят битум, также устанавливаются подогреватели – горелки форсуночного типа.
