Specyficzny cykl pracy silnika czterosuwowego, wykorzystany przez Mazdę w 6-cylindrowym silniku 2,3 l zastosowanej w modelu Xedos. Zasada działania przypomina cykl Atkinsona.
Cechą charakterystyczną jednostki wykorzystującej obieg Millera jest pozostawienie zaworu ssącego w pozycji otwartej jeszcze przez pewien czas po przekroczeniu przez tłok dolnego położenia. Dzięki temu część zassanego powietrza wraca ponownie do kolektora dolotowego, a proces sprężania wymaga od silnika mniejszej energii. Tym samym, suw pracy, dzięki wykorzystaniu części zassanego już wcześniej powietrza, uległ zredukowaniu. W efekcie, uzyskuje się stopień rozprężania po zapłonie większy niż stopień sprężania przed zapłonem.
W znaczeniu praktycznym oznacza to, że tłok spręża ładunek jak w silniku o mniejszej pojemności, a suw pracy odbywa się jak w silniku o większej pojemności. Energia zwydatkowana na suw sprężania w silniku wykorzystującym obieg Millera jest dużo mniejsza niż w tradycyjnym silniku (cykl Otta). Zysk energetyczny przekłada się nie tylko na osiągi, lecz przede wszystkim na ekonomikę pracy. Testy wykazały, że Mazda Xedos z silnikiem 2,3 l dzięki zastosowaniu cyklu Millera, legitymowała się osiągami właściwymi silnikom o pojemności 3 l, jednocześnie zużywając ilości benzyny właściwe jednostkom o pojemności 2 l.