Motore a 18 cilindri disposti a doppia stella, raffreddato ad aria. I cilindri presentano un'ampia alettatura sulla superficie esterna per il passaggio dell'aria di raffreddamento. La distribuzione è regolata mediante quattro valvole in testa per ogni cilindro, comandate ad aste e bilancieri; ogni cilindro dispone di un coperchio coprivalvole. Il sistema di alimentazione conta un carburatore aspirato ed un compressore monostadio ad una velocità a valle del carburatore; carburatore e compressore sono sistemati nella nella parte posteriore del motore. Ogni cilindro dispone di due candele di accensione, alimentate da quattro magneti posti sul retro del propulsore. Il motore è dotato di riduttore epicicloidale ad ingranaggi conici posizionato tra l'albero a gomito e il mozzo dell'elica.

Lo sviluppo di questo motore venne intrapreso tra il 1934 e il 1935 dall'ingegner Cattaneo, da poco giunto in Alfa Romeo dall'Isotta Fraschini. Il progetto deriva dall'elaborazione dei progetti inglesi acquistati dall'Alfa Romeo nei primi anni '30; l'aumento delle prestazioni del motore venne ottenuta raddoppiando la stella di un motore Alfa 126. L'ingegner Cattaneo tuttavia lasciò l'Alfa Romeo nel 1935 e il progetto del motore Alfa 135 ne risentì pesantemente. La messa a punto del motore si rivelò infatti particolarmente difficoltosa a causa delle frequenti rotture, che impedirono una messa a regime della produzione. Di questo modello di motore, nonostante il brillante progetto, vennero prodotti un limitato di esemplari e non venne mai montato di serie su nessun velivolo.

Filippi F., Dall'elica al getto : Breve storia dei propulsori aeronautici, Torino, EDA, 1983

Ludovico D., L'aeroplano cosa è : Soluzione ed evoluzione del problema del volo, Roma, Associazione Culturale Aeronautica, 1951