Keandalan mesin Harley-Davidson tidak hanya bersumber dari ketangguhan materialnya, tetapi juga dari arsitektur internal yang cerdas. Mesin Big Twin (seperti Evolution, Twin Cam, dan Milwaukee-Eight) secara tradisional dibangun berdasarkan filosofi Desain Modular Harley yang terdiri dari tiga unit utama yang dapat dibongkar pasang secara terpisah: crankcase (blok mesin), cylinder barrels (silinder), dan cylinder heads (kepala silinder). Pendekatan modular ini adalah rahasia di balik kemudahan perbaikan, modifikasi, dan umur panjang mesin Harley, sebuah karakteristik yang sangat dihargai oleh mekanik dan pemilik yang gemar melakukan perawatan mandiri.
Keuntungan utama dari Desain Modular Harley adalah minimnya kebutuhan untuk membongkar seluruh mesin saat melakukan perbaikan atau upgrade spesifik. Jika terjadi masalah pada katup atau gasket kepala silinder, seorang teknisi dapat melepas hanya cylinder head tanpa perlu mengeluarkan seluruh mesin dari rangka motor atau membongkar crankcase yang jauh lebih kompleks. Hal yang sama berlaku untuk peningkatan performa; penggantian silinder yang lebih besar (big bore kit) dapat dilakukan dengan relatif mudah. Kemudahan akses ini secara drastis mengurangi waktu dan biaya servis. Sebuah studi waktu kerja yang dilakukan di service center resmi pada 15 Mei 2025 menunjukkan bahwa penggantian komponen pada kepala silinder mesin Twin Cam dapat menghemat waktu kerja teknisi hingga 4 jam dibandingkan dengan mesin DOHC unit construction yang memerlukan pembongkaran yang lebih luas.
Desain Modular Harley juga memberikan fleksibilitas luar biasa untuk modifikasi. Modifikator dapat mencampur dan mencocokkan komponen. Misalnya, mengganti kepala silinder dari seri Twin Cam yang aftermarket dengan porting aliran tinggi dapat dilakukan secara independen dari crankcase di bagian bawah. Fleksibilitas ini adalah alasan utama mengapa Harley-Davidson menjadi platform modifikasi paling populer di dunia. Desain yang terbagi ini membuat proses customizing dan tuning menjadi lebih terjangkau dan mudah diakses oleh pemiliknya.
Lebih lanjut, konfigurasi Desain Modular Harley memastikan bahwa crankcase—bagian mesin yang paling kompleks dan mahal—jarang perlu dibongkar kecuali untuk perbaikan besar pada flywheel atau crankshaft. Ini meningkatkan umur panjang komponen inti mesin. Dengan mengisolasi komponen yang sering mengalami keausan (seperti katup dan piston) dalam modul yang mudah dilepas, Harley-Davidson berhasil menciptakan mesin yang tidak hanya tangguh dan bertenaga torsi, tetapi juga ekonomis dan praktis untuk dipertahankan kinerjanya selama beberapa dekade.