Турбовинтовая силовая установка занимает следующий диапазон скоростей в спектре полета — от 0,2 до 0,7 числа Маха. Пропульсор представляет собой воздушный винт с несколько большей скоростью нагнетания, или реактивной скоростью, чем у вертолетного ротора, чтобы соответствовать скорости полета, и имеет пропорционально меньшую площадь, чем последний для самолета аналогичного размера. В качестве силового агрегата используется турбовальный двигатель (очень похожий на тот, что приводит в движение несущий винт вертолета, за исключением другого редуктора; см. рис. 3), предназначенный для обеспечения несколько большей скорости вращения несущего винта, который вращается быстрее, чем несущий винт вертолета, имея гораздо больший диаметр. Режим управления турбовинтовым двигателем также несколько отличается от режима управления турбовинтовым двигателем вертолета. В вертолете пилот запрашивает мощность, управляя шагом лопастей несущего винта (больший шаг захватывает больше воздуха и требует большей мощности для поддержания скорости вращения). Система управления двигателем реагирует на это, увеличивая подачу топлива в двигатель для поддержания скорости вращения выходного вала. В турбовинтовом самолете пилот запрашивает мощность, выбирая подачу топлива на тягач. Управление пропеллером отвечает изменением шага пропеллера для достижения большей «тяги» при сохранении заданной скорости вращения пропеллера.
В последнее время в турбовинтовом дизайне наметилась тенденция к созданию пропеллеров для эффективной работы на трансзвуковых скоростях полета (приближенных к скорости звука), гораздо более высоких, чем достигалось ранее, вплоть до чисел Маха 0,85. Обычно это предполагает более высокую нагрузку на диск (т.е. более высокую скорость вылета из пропеллера), чтобы позволить использовать пропеллер меньшего диаметра. Эта тенденция сопровождается увеличением числа лопастей в пропеллере (от 6 до 12 вместо более распространенных 2-4 лопастей в низкоскоростных пропеллерах). Лопасти имеют скимитарообразную форму, со сметанными назад передними кромками на концах лопастей, чтобы соответствовать большим числам Маха, с которыми сталкивается верхушка винта на высоких скоростях вращения и полета. Такие высокоскоростные движители называются пропфанами.
Другой вариант пропульсора предполагает использование двух концентрических пропеллеров на одной осевой линии, приводимых в движение одним и тем же тягачом через редуктор, который заставляет каждый пропеллер вращаться в направлении, противоположном другому. Такие пропеллеры, вращающиеся в противоположном направлении, способны обеспечить значительно более высокую пропульсивную эффективность и более высокую нагрузку на диск, чем обычные пропеллеры.
В большинстве турбовинтовых самолетов тягач установлен на крыле, а плоскость винта находится впереди тягача (так называемая тракторная компоновка). На современных высокоскоростных самолетах двигатель может быть выгоднее установить в задней части самолета, а плоскость винта — в кормовой части двигателя. Такие схемы называются «толкающими». Недавно разработанная компоновка двигателя, получившая название «вентилятор без всасывания» (или UDF; торговая марка), предусматривает набор очень высокоэффективных лопастей пропеллера с противовращением, каждая из которых установлена на одной из двух противовращающихся ступеней турбины низкого давления, что позволяет получить все преимущества компоновки без использования редуктора.
