Holkkiventtiili oli suosittu vaihtoehto polttomoottoriventtiileille 1900 -luvun alussa ja puolivälissä. Järjestelmässä käytettiin siirrettyä, liikkuvaa holkkia, joka sijaitsi männän ja sylinterin seinämän välissä ja jota pyöritettiin tai siirrettiin ylös ja alas vaihteella tai nokka -akselilla toimivilla toimilaitteilla. Holkkiin leikatut portit vastasivat sylinterin seinämän tulo- ja poistoaukkoja. Holkin liike joko kohdisti holkin ja sylinterin portit kaasun tai polttoaineen virtauksen sallimiseksi tai sulki ne pois sulkeakseen sylinterin puristusta ja palamista varten. Huolimatta tämän venttiilijärjestelmän taipumuksesta kuluttaa suuria määriä moottoriöljyä, se tarjosi useita huomattavia etuja tuon aikakauden venttiilijärjestelmiin verrattuna.
Holkkiventtiili syntyi vuonna 1904 yhden Charles Yale Knightin tyytymättömyydestä päivän meluisiin hanaventtiilimoottoreihin. Hän ryhtyi keksimään polttomoottoria, jossa oli liukuva holkki sylinterin sisällä, joka sisälsi männän. Hihoja käyttivät nokka -akselikäyttöiset kiertokanget ja ne liu’utettiin ylös ja alas holkin ja sylinterin aukkojen kohdistamiseksi tai sulkemiseksi. Polttoaine- ja pakokaasut otettiin sisään ja pakotettiin ulos moottorista näiden porttien kautta sopivissa palamisjakson kohdissa. “Silent Knight” -moottori osoittautui hiljaiseksi ja tehokkaaksi, vaikka se olikin ihmeellinen moottoriöljyn kuluttaja.
Muut insinöörit alkoivat pian kopioida ja parantaa holkkiventtiilin rakennetta. Burt McCollumin muotoilu poikkesi alkuperäisestä siinä, että siinä oli yksi holkki, joka yhdisti ylös- ja alas -toiminnon hihan osittaiseen kiertoon. Tämä muotoilu perustui hammaspyöräkäyttöiseen epäkeskeiseen nokkaan hihan liikkeen aikaansaamiseksi. Yhden holkin asennus ei parantanut koko mallin suorituskykyä, vaan myös paransi suurelta osin liiallisen öljynkulutusongelman. Yhden holkin venttiiliä käytettiin laajalti suurissa säteittäisissä lentokoneiden moottoreissa, kunnes suihkumoottorit otettiin käyttöön 1950 -luvulla.
Holkkiventtiilijärjestelmä tarjosi useita selviä etuja aikakausiventtiilillä varustettuihin moottoreihin verrattuna. Tilavuushyötysuhde oli paljon suurempi suurten venttiiliporttien ansiosta, mikä paransi kokonaistehoa ja tehokkuutta. Yhdistettyjen aukkojen kokoa oli myös melko helppo hallita eri moottorin kierrosluvuilla, mikä teki moottorista tehokkaamman laajemmalla kierrosta minuutissa (RPM). Myös polttoaineen/ilman tulo- ja pakokaasun poistumisreittien aerodynaamisia ominaisuuksia parannettiin, mikä lisäsi suorituskykyä. Yläpuolisten venttiilien ja nokkakokoonpanojen puute virtaviivaisti myös moottorin pään rakennetta ja teki siten koko kokoonpanosta kevyemmän ja pienemmän.