雙旋翼縱列式直升機機身前后各有一個旋翼塔座，兩副旋翼分別安裝在兩個塔座上，兩副旋翼完全相同，但旋轉方向相反，它們的反作用扭矩可以互相平衡掉。

這種結構型式的直升機的突出優點是縱向重心范圍大，因此可以將機身設計得比較龐大。它比較適用于中型和大型直升機。雙旋翼縱列式直升機的明顯缺點是結構復雜。此外，從氣動力上來看，前旋翼尾渦對后旋翼會產生氣動干擾，后旋翼總是處在非常不利的氣動環境中。為降低前旋翼尾渦對后旋翼的氣動干擾程度，通常把后旋翼裝得高一些。

這種型式的直升機其俯仰慣性和該轉慣性較大，機身氣動力矩不穩定，偏航操縱效率較低這些都會對直升機的穩縱品質產生不利影響。

雙旋翼縱列式直升機有名氣的是美國的 CH-47“支奴干” 1。在越南戰爭初期，美國曾將大量的CH-47直升機投入戰場，以運送兵員和物資。由于該直升機機體大，機動性差，沒有自衛能力，所以被擊落不少。