Две половины картера, отцентрированные установочными штифтами и стянутые через картонную прокладку болтами, образуют герметичную кривошипную камеру. Чугунный цилиндр, отлитый вместе с водяной рубашкой, нижним посадочным пояском плотно вставлен в расточку картера. Фланец цилиндра надет на шпильку и через картонную прокладку притянут гайками к картеру.

В цилиндре выполнены два впускных окна, каналы от которых выведены к общему фланцу крепления карбюратора, и два выпускных, соединенных через патрубок и глушитель с выпускной трубой. В плоскости качания шатуна одно против другого расположены продувочные окна, соединенные каналами с кривошипной камерой.

К цилиндру через асбометаллическую прокладку притянута головка с полусферической камерой сгорания. Шпильки крепления головки расположены симметрично, благодаря чему головку можно поворачивать в любое положение, необходимое для присоединения водяного патрубка к системе охлаждения различных дизелей. В головку ввинчены искровая свеча зажигания и заливной краник.

Поршень с выпуклым днищем, изготовленный из алюминиевого сплава, устанавливают так, чтобы выбитая на нем стрелка была обращена в сторону маховика. При таком положении стыки компрессионных колец, зафиксированных в канавках поршня штифтами, не попадают в окна цилиндра. Благодаря этому предотвращается поломка колец. Поршневой палец плавающего типа, удерживается стопорными кольцами. Перемычка в пальце предотвращает перепуск газов из выпускных окон во впускные.

Шатун стальной двутаврового сечения с неразъемными головками. В верхней головке запрессована бронзовая втулка, в нижней — смонтирован роликовый подшипник. Ролики размещены в два ряда в промежутке между поверхностями расточки нижней головки и шатунной шейки. Эти поверхности очень точно обрабатывают, цементуют и закаливают.

Коленчатый вал составной, собран вместе с шатуном и подшипником. Коренные шейки (цапфы), а также палец (шатунная шейка) запрессованы в отверстия щек, изготовленных заодно с противовесами. Вал вращается в двух роликовых подшипниках, от продольных перемещений он удерживается шариковым подшипником. Концы обеих цапф уплотнены резиновыми манжетами, а задней — и войлочным сальником.

На конце цапфы (шейки) закреплен маховик с нарезанными зубьями для соединения с шестерней электрического стартера. На маховике также сделана кольцевая проточка для закладки пускового шнура, используемого в случае отказа стартера. Маховик помещен в кожухе, прикрепленном к плите.

На передней цапфе закреплена шестерня, которая через промежуточную шестерню передает крутящий момент механизму передачи. От промежуточной шестерни получают также вращение шестерня привода магнето и шестерня регулятора. Чтобы магнето занимало правильное положение по отношению к коленчатому валу, шестерни соединяют по меткам. Все шестерни помещены в полости передней половины картера, которая закрыта промежуточной плитой. Спереди к этой плите прикреплены магнето и регулятор. Масляного картера в двигателе нет, так как в его кривошипной камере совершаются процессы впуска и предварительного сжатия рабочей смеси. Поэтому криво-шипно-шатунный механизм смазывается маслом, которое добавляют к топливу. При образовании смеси бензин испаряется, и капельки масла оказываются во взвешенном состоянии. Масло оседает на деталях и смазывает их.

Конденсат масла периодически сливают из кривошипной камеры через отверстие с конической резьбовой пробкой 39. Шестерни двигателя смазываются маслом, которое заливают в полость картера шестерен до уровня контрольной пробки.

Система охлаждения пускового двигателя объединена с системой охлаждения дизеля; система питания состоит из топливного бачка с фильтром-отстойником, карбюратора, воздухоочистителя и трубопроводов; в систему зажигания входят магнето, искровая свеча зажигания и провода высокого напряжения. Для пуска двигателя используют стартер, включаемый с рабочего места водителя.

Двигатель П-350 устанавливают на дизель СМД-62. Он представляет собой форсированную модификацию двигателя П-10. За счет увеличения частоты вращения коленчатого вала до 66,7 с-1 мощность повышена до 10 кВт. Топливом служит смесь — 20 частей бензина А-72 и одна часть моторного масла.