Mehaaniline kütusepump on seade, mis tarnib kütust mootorisse. Kuna mehaanilised kütusepumbad töötavad üldiselt kõige paremini karburaatoriga mootoritel, leidub neid tavaliselt ainult vanematel sõidukitel.
Karburaator kükitab paljudel vanematel autodel mootori kohal ja juhib sisselaskeavade kaudu kütust põlemiskambritesse. Mõned vanemad autod vedasid kütusetorusid gaasipaagi all, nii et gravitatsioon kannab bensiini paagist karburaatorisse. Paljud vanemad mudelid vajasid aga veidi lisaabi, et kütus paagist karburaatorisse saada. Mehaaniline kütusepump, mis asus tavaliselt mootori küljel, oli seetõttu konstrueeritud nii, et see tõmbaks mootori hoo maha ja tagaks karburaatorile ühtlase kütusevarustuse.
Mootori küljele on paigaldatud mehaaniline kütusepump. Pumba hoob või tõukurvarras läbib mootori küljel oleva ava ja joondub nukkvõllil oleva spetsiaalse labaga. Kui nukkvõll pöörleb, liigutab laba hooba üles ja alla, tõstes ja langetades pumba sees olevat painduvat membraani. Diafragma liigutamisel tõmmatakse bensiin mööda kütusetorusid alla pumpa. Sealt surutakse bensiin karburaatorisse, mis tõmbab mootori vaakumi abil kütust põlemiskambritesse.
Kuna membraankütusepumbad töötavad otse mootorist, töötavad need ainult siis, kui mootor töötab või käivitatakse. See hoiab ära kütuse ohtliku kogunemise liinidesse. Ka mehaanilised kütusepumbad ei avalda süsteemile väga suurt survet: enamik karburaatoriga kütusesüsteeme töötab nii madalal kui 4 naela ruuttolli kohta (psi) ja harva üle 15 psi.
Kuna membraankütusepumbad asuvad otse mootori küljel, on selle osa väljavahetamine suhteliselt lihtne ja kiire. Vaatamata karburaatoriga kütusesüsteemide madalale rõhutasemele tilgub aga mehaanilist kütusepumpa toibuv toru lahti ühendades kütust. Kütusevoolik on gaasipaagi all, nii et kui te seda ei ühenda, tõmbab gravitatsioon kütust pidevalt torust alla. Samuti peate uue kütusepumba paigaldamisel veenduma, et hoob või tõukurvarras on õigesti ühendatud mootori nukkvõlliga, et mitte vigastada pumpa mootori ümberpööramisel.
Lõpuks vahetasid karburaatorid välja elektroonilised kütuse sissepritsesüsteemid, mida eelistati suurema täpsuse ja juhitavuse tagamiseks. Kui see juhtus, hakkasid autod nõudma ka kütusesüsteeme, mis töötasid kõrge rõhu all, üldiselt vahemikus 40–60 psi. Kuna mehaaniline kütusepump ei suuda süsteemi nii suure rõhu all toetada, jäeti need lõpuks kõrvale kõrgema jõudlusega elektroonilise kütusepumba kasuks.