Ce moteur, qu'il a breveté en 1860, fonctionnait au gaz d'éclairage (un mélange de gaz, principalement de l'hydrogène et du méthane) et était utilisé pour alimenter un petit véhicule monocylindre appelé « moteur Lenoir ».
Même si le moteur Lenoir n'était pas très efficace et avait une autonomie limitée, il constituait une avancée significative dans le développement du moteur à combustion interne.