Los usos más comunes de los cilindros maestros en vehículos son en sistemas de frenos y embrague. En los sistemas de frenos, los dispositivos operados son cilindros dentro de pinzas de freno y/o frenos de tambor; estos cilindros se pueden llamar cilindros de rueda o cilindros esclavos, y empujan las pastillas de freno hacia una superficie que gira con la rueda (esta superficie generalmente es un tambor o un disco, también conocido como.k.a. un rotor) hasta que las pastillas de freno estacionarias creen fricción contra esa superficie giratoria (normalmente, la superficie giratoria es de metal o cerámica/carbono, por su capacidad de soportar el calor y la fricción sin desgastarse rápidamente). En el sistema de embrague, el dispositivo que opera el cilindro maestro se llama cilindro esclavo; mueve el rodamiento de lanzamiento hasta que el material de alta fricción en el embrague de la transmisión se desactiva del volante de inercia de metal (o cerámica/carbono) del motor. Para frenos hidráulicos o embragues por igual, se pueden usar mangueras flexibles de alta presión o tubos metálicos inflexibles de paredes duras; pero se necesita la variedad flexible de tubos para al menos una longitud corta adyacente a cada rueda, siempre que la rueda pueda moverse en relación con el chasis del automóvil (este es el caso de cualquier automóvil con dirección y otros movimientos de suspensión; algunos corredores de arrastre y karts no tienen suspensión trasera, ya que el eje trasero está soldado al chasis, y algunos automóviles antiguos tampoco tienen movimiento de suspensión trasera).
Un depósito por encima de cada cilindro maestro suministra al cilindro maestro suficiente líquido de frenos para evitar que el aire entre en el cilindro maestro (incluso el embrague típico utiliza líquido de frenos, pero también se puede denominar «líquido de embrague» en una aplicación de embrague). Cada pistón en un cilindro maestro opera un circuito de frenos, y para camiones ligeros modernos y automóviles de pasajeros, por lo general, un circuito de frenos conduce a una pinza de freno o zapata en solo dos de las ruedas del vehículo, y el otro circuito de frenos proporciona presión de freno para reducir la velocidad y detener las otras dos ruedas. Esto se hace en un sistema hidráulico dividido en diagonal. Si hay una falla hidráulica en las líneas de freno servidas por el pistón secundario del cilindro maestro, ambos pistones se moverán hacia adelante cuando se apliquen los frenos, pero no hay nada que resista el desplazamiento del pistón excepto el resorte del pistón secundario. Esto permite que el pistón primario construir sólo una pequeña cantidad de presión hasta que el pistón secundario fondos en el cilindro. Luego, el pistón primario construirá suficiente presión hidráulica para operar los frenos servidos por esta mitad del sistema. En caso de una falla hidráulica en el sistema de frenos servido por el pistón primario, el pistón primario se moverá hacia adelante cuando se apliquen los frenos, pero no acumulará presión hidráulica. En este caso, se transfiere muy poca fuerza al pistón secundario a través del resorte del pistón primario hasta que el tornillo de extensión del pistón entra en contacto con el pistón secundario. Luego, la fuerza de empuje se transmite directamente al pistón secundario y se acumula suficiente presión para operar sus frenos.
Con solo 1 sistema funcionando, hay distancias de parada más largas y las reparaciones deben hacerse antes de volver a conducir.