مخازن سوخت CNG با توجه به گنجایش آبی و ماکزیموم فشار عملکردیشان مشخص می گردند. گنجایش و یا ظرفیت آبی یک مخزن، برابر با حجمی از مایع است که برای پرکردن آن ظرف (بر حسب فوت مکعب آب) مورد نیاز می باشد. ماکزیموم فشار کاری مخازن سوخت CNG (طبق تعریف انجمن مهندسین مکانیک آمریکا ASME، در قسمت بویلرها و مخازن سوخت تحت فشار) برابر با، ماکزیموم فشار مجاز در بالای مخازن سوخت، در حالت عملکرد نرمال (و دمای مربوط) است. البته این فشار شامل کلیه نیروها و فشارهای که از خارج بر مخزن اعمال می گردد نیز می باشد. مشکلات ناشی از ذخیره سازی سوخت گاز، به عنوان یک مانع بزرگ در توسعه سریع خودروهای گاز سوز جلوه کرده است. در حال حاضر سه مبنا برای ذخیره سازی سوخت های گازی که جزء اصلی آن ها متان است، وجود دارد:
امروزه استفاده از گاز طبیعی فشرده بیشترین کاربرد را از بین سه روش فوق دارد. مخازن ذخیره گاز تحت فشار بالا، که در حال حاضر برای خودروهای گازسوز کاربرد دارند، نسبت به آنچه که ده سال پیش مورد استفاده واقع می شد، به طرز قابل توجهی تکامل یافته اند. در مخازن سوخت فعلی، نسبت وزن بر واحد حجم گاز ذخیره شده در مقایسه با مخازن سوخت اولیه، به بیش از نصف کاهش یافته و مخازن سوخت در اندازه ها و شکل های متفاوت تولید شده اند. البته توسعه و پیشرفت در این راه با کاربرد استانداردهای جدیدISO- International Organizations for Standardization)با سرعت بیشتر قابل پیش بینی و انتظار است. این در حالی است که دیگر روش های ذخیره سازی گاز در مراحل اولیه توسعۀ خود هستند. به کارگیری گاز طبیعی فشرده به عنوان سوخت وسائط نقلیه در مقیاس وسیع در دو دهه 50 و 60 میلادی در ایتالیا و روسیه آغاز شد. مخازن اولیه، مخازن فولادی بودند که با مشخصات صنعتی- ملی گوناگون ساخته می شدند تا این که در اواخر سال 1970 میلادی با وضع مقررات جدید در ایتالیا، مخازن سوخت فولادی کم وزن به بازار عرضه شدند. در آمریکای شمالی نیز تبدیل سوخت وسائط نقلیه به گاز طبیعی در مقیاس وسیعی، از سال 1980 میلادی به بعد آغاز گردید. مخازن سوخت سبک وزن ساخته شده از آستر فلزی پیچیده شده با الیاف شیشه ای که برای کاربردهای فضایی توسعه یافته بودند، در سال 1977 میلادی به بازارهای صنعتی وارد شدند. در سال 1982 میلادی مخازنی که با آستر آلومینیومی با پیچش محیطی الیاف شیشه ساخته شده بودند در صنعت CNG مورد استفاده قرار گرفتند. سازندگان مخازن سوخت فولادی این روند را تا طرح های سبک وزن تر برای CNG با تولید کردن آسترهای فولادی پیچیده شده با الیاف شیشه ای که در سال 1985 میلادی آغاز شده بود، دنبال کردند. برای این که وزن مخزن را برای کار بردهای CNG کاهش دهند، سازندگان بسیاری، طرح های کامپوزیتی کاملاً پیچیده ای را توسعه دادند و آسترهای فلزی یا پلاستیکی را برای مخزن محتوی گاز به کار بردند. در اواخر دهه 80 میلادی کاربردهای عملی مخازن CNG با آسترهای پلاستیکی تقویت شده در سوئد، روسیه و فرانسه شروع شد. به دنبال توسعه استانداردهای مخازن گاز طبیعی در آمریکای شمالی، طرح هایی با آسترهای نسبتاً نازک آلومینیوم یا آسترهای پلاستیکی تقویت شده کاملاً پیچیده شده با پوشش الیاف شیشه و الیاف کربن بعد از سال 1992 میلادی به بازار معرفی شدند.
مبنای مقایسه، یک مخزن 45 لیتری بنزین است که اکثراً در خودروهای شخصی متوسط استفاده می شود. با فرض ذخیره گاز طبیعی برای 320 کیلومتر و با مصرف بنزین 8/11 لیتر در 100 کیلومتر، سه مخزن 50 لیتری گاز نیاز می باشد. همچنین در خودروهایی با مصرف بنزین 8/8 لیتر در 100 کیلومتر، دو مخزن 50 لیتری گاز و در خودروهایی با مصرف بنزین 7 لیتر در 100 کیلومتر، یک مخزن 50 لیتری گاز لازم است. با افزایش نسبت تراکم خودروهای گازسوز، می توان تا 15 درصد مصرف سوخت را کاهش داد که باعث کاهش وزن مخزن و هزینه ذخیره گاز می گردد. افزایش نسبت تراکم موتور از افزایش حجم مخزن ذخیره گاز طبیعی فشرده اقتصادی تر است.