Byl to čtyřdobý zážehový vzduchem chlazený dvouhvězdicový osmnáctiválec; válce byly uspořádány ve dvou hvězdicích po devíti válcích za sebou, hvězdice byly vůči sobě pootočeny o polovinu rozteče mezi válci. Motor se zdvojeným zapalováním je opatřen kompresorem a reduktorem (reduktor snižuje otáčky mezi klikovým hřídelem a vrtulí).
Obsah motoru byl 2804,46 krychlového palce (45,957 litru). Od hvězdicového – radiálního – uspořádání válců a zdvihového objemu motoru udaného v krychlových palcích je odvozeno typové označení motoru R-2800.
Typové řady (tzv. „Series“) a jednotlivé verze motoru
Series B
R-2800-8: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-8W
R-2800-10: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-10W: 2200 hp (1640,5 kW)
R-2800-27: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-31: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-41: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-43: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-59: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-63: 2000 hp (1491,4 kW)
Series C
R-2800-34W: 2100 hp (1566 kW)
R-2800-57: 2100 hp (1566 kW)
R-2800-73: 2100 hp (1566 kW)
R-2800-77: 2100 hp (1566 kW)
Series E
R-2800-32: 2000 hp (1491,4 kW)
R-2800-10W
Motor této verze pohání námořní stíhací letouny Grumman F6F-3 a F6F-5 Hellcat (rovněž je použit i na jedné verzi nočního stíhacího letounu Northrop P-61 Black Widow). Oproti verzi R-2800-10 z které vychází (ta poháněla stíhačku F6F-3 z prvních výrobních sérií) má možnost dodatečného zvýšení výkonu až na 2200 hp díky vstřikování vody (resp. nemrznoucí směsi vody a methanolu) do sání motoru.
Reduktor otáček vrtule: planetový, s převodem 2,00 (tj. klikový hřídel má dvojnásobné otáčky proti hřídeli vrtule; jde tedy o poměr otáček hnacího a hnaného hřídele).
Výkony (verze R-2800-10W)
Vzletový výkon motoru (při 2700 ot/min): 2000 hp (1491,4 kW), 2200 hp (1640,5 kW) se vstřikováním vody