Układ paliwowy silnika TDI ma swoją własną charakterystykę. Obecnie istnieją trzy systemy wtrysku paliwa. Pierwszym z nich jest system pomp dystrybucyjnych. Zarówno czas paliwa, jak i objętość wtrysku paliwa są kontrolowane przez komputer. Większość silników Volkswagen TDI wykorzystuje elektronicznie sterowaną pompę rozdzielczą Bosch VP 37, która jest zwykle instalowana z przodu silnika i napędzana paskiem rozrządu. Pomiędzy pompą rozdzielczą a dyszą znajduje się wysokociśnieniowa stalowa rura olejowa.
System ten jest stosowany w 90 i 100-konnych 4-cylindrowych modelach 1,9-litrowych, a także 2,5-litrowym 5-cylindrowym silniku i 150-konnym 2,5-litrowym V-6. W pompie rozdzielczej paliwo najpierw zwiększa ciśnienie przez łopatki, a następnie pompa nurnikowa jest obracana w celu dalszego zwiększenia ciśnienia i wysłania paliwa do każdego cylindra w celu wtrysku w kolejności. Każda dysza zawiera tłok ze sprężyną powrotną. Gdy ciśnienie paliwa przekroczy ustawioną wartość, dysza otwiera się. 5 dysz ma wyjątkowo małą średnicę.
Sprężyna powrotna działa w dwóch etapach, to znaczy wstępne natryskiwanie odbywa się pod niskim ciśnieniem, a główny natrysk odbywa się pod wysokim ciśnieniem. Główny wtrysk można kontynuować po zapaleniu miksera, co skutecznie zmniejsza hałas silnika. Zwiększenie ciśnienia wtrysku paliwa może znacznie poprawić poziom emisji. Na przykład Audi A4 TDI zwiększa ciśnienie wtrysku do 1368 bar i zmniejsza poziom cząstek spalin o 20%. Zapłacona cena polegała na tym, aby tłok w pompie paliwowej był grubszy o 1 mm.