Le persone che hanno costruito i predecessori delle auto Top Fuel - ingegneri, meccanici e piloti dilettanti di tutto il mondo - alla fine sono giunte alla conclusione che una miscela di nitrometano è il miglior tipo di carburante per questi particolari tipi di motori. Il nitrometano è anche conosciuto per la sua composizione chimica, CH3NO2. È una sostanza pericolosa e volatile che viene spesso utilizzata per pesticidi, produzione di medicinali, solventi per la pulizia per impieghi gravosi e persino carburante per missili. In qualche modo, però, i tedeschi negli anni '30 e gli americani negli anni '40 scoprirono indipendentemente che il nitrometano poteva anche alimentare le auto da corsa. A volte erano vittoriosi; altre volte, i risultati sono stati disastrosi, poiché è così pericoloso lavorare con il carburante. Ma hanno continuato e quegli esperimenti nel corso dei decenni hanno contribuito a sviluppare le auto Top Fuel che abbiamo oggi.
Il nitrometano è particolarmente volatile, soprattutto perché non ha bisogno di mescolarsi con l'aria per bruciare. Se il motore di un'auto Top Fuel non funziona correttamente e il carburante incombusto si accumula nel motore, può esplodere con una forza abbastanza forte da rompere la testa del motore o bloccarlo. Secondo quanto riferito, può anche esplodere con quasi ogni tipo di impatto [fonte: Davis]. Questa è una delle spiegazioni per le fiamme che provengono dai tubi di scarico: il carburante incombusto si riscalda quando esce attraverso il sistema di scarico e si accende quando viene a contatto con l'atmosfera.
Un motore che funziona a nitrometano ha in genere una compressione molto inferiore rispetto a un motore a benzina (il che sembra controintuitivo), perché i motori a compressione inferiore generalmente richiedono carburante meno potente [fonte: Davis]. A differenza della benzina, tuttavia, il nitrometano trasporta l'ossigeno, quindi il motore non ha bisogno di forzare quanta aria per il ciclo di combustione che produce potenza, consentendogli di funzionare a una compressione inferiore. Questa è solo una delle tolleranze difficili che un meccanico Top Fuel deve osservare attentamente in modo che l'auto rimanga stabile sotto carico. I motori e i componenti sono sottoposti a una tale pressione che tutte le connessioni devono essere controllate e riparate regolarmente. Ad esempio, le saldature sulle intestazioni personalizzate iniziano a non riuscire dopo circa 50 esecuzioni [fonte: Mazlumian].
Attualmente, Top Fuel e Funny Cars funzionano con una miscela composta dal 90% di nitrometano e dal 10% di metanolo, secondo le regole NHRA [fonte: Davis]. Il metanolo aiuta a sopprimere la detonazione, il che rende il carburante più stabile. Il carburante è difficile da miscelare nel rapporto corretto perché è miscelato in base al peso, che dipende dalla sua temperatura. E per complicare ulteriormente le cose, i combustibili stessi possono variare in purezza di pochi punti percentuali. La miscelazione del carburante migliore, per stabilità e potenza premium, può produrre risultati diversi; ma nella maggior parte dei casi, il carburante funziona come previsto. Il nitrometano può essere miscelato con sostanze diverse dal metanolo per aumentare il suo potenziale di potenza, ma tali tattiche sono vietate dall'NHRA e dalla maggior parte delle altre organizzazioni di corse, in parte perché altre miscele di carburante sono più pericolose e anche più difficili da regolamentare.
