Galvas un vārstu vilciena komponentes kontrolē gāzu apmaiņu dzinēja cilindros, atrodas tieši virs dzinēja bloka. Cilindru galvas iekārto vārstus, vārstu atsperes un bieži arī sadales vārpstas, nodrošinot precīzu ieplūdes un izplūdes laiku. Mainīga vārstu pacelšanas sistēmas (MVPS), kas kļūst arvien izplatītākas, izmanto hidrauliskos vai elektriskos izpildmehānismus, lai regulētu vārstu darbības ilgumu un pacelšanas augstumu optimālai veiktspējai un efektivitātei. Komponentes izgatavo no augstas stiprības sakausējumiem – parasti alumīnija galvām un termiski apstrādāta tērauda vārstu vilciena elementiem – lai izturētu ekstremālas temperatūras un mehānisko slodzi. Pareiza darbība ir atkarīga no precīzām atstarpēm, precīza laika un efektīvas noslēgšanas, lai uzturētu kompresiju un novērstu smērvielas piesārņojumu.