Una categoría especial de unidades de control de motor son aquellas que son programables. Estas unidades no tienen un comportamiento prefijado, y pueden ser reprogramadas por el usuario.

Las ECUs programables son requeridas en situaciones en las que las modificaciones después de la venta son importantes para el comportamiento final del motor. Entre estas situaciones se incluyen la instalación o cambio del turbocompresor, intercooler, tubo de escape, o cambio a otro tipo de combustible. Como consecuencia de estos cambios, la antigua ECU puede que no provea de un control apropiado con la nueva configuración. En estas situaciones, una ECU programable es la solución. Éstas pueden ser programadas/mapeadas conectadas a un computadora portátil mediante un cable USB, mientras el motor está en marcha.

La ECU programable debe controlar la cantidad de combustible a inyectar en cada cilindro. Esta cantidad varia dependiendo en las RPM del motor y en la posición del pedal de aceleración (o la presión del colector de aire). El controlador del motor puede ajustar esto mediante una hoja de cálculo dada por el portátil en la que se representan todas las intersecciones entre valores específicos de las RPM y de las distintas posiciones del pedal de aceleración. Con esta hoja de cálculo se puede determinar la cantidad de combustible que es necesario inyectar.

Modificando estos valores mientras se monitoriza el escape utilizando un sensor de oxígeno (o sonda lambda) se observa si el motor funciona de una forma más eficiente o no, de esta forma encuentra la cantida óptima de combustible a inyectar en el motor para cada combinación de RPM y posición del acelerador. Este proceso es frecuentemente llevado a cabo por un dinamómetro, dándole al manejador del combustible un entorno controlado en el que trabajar.

Otros parámetros que son usualmente mapeados son:

• Ignición: Define cuando la bujía debe disparar la chispa en el cilindro.
• Límite de revoluciones: Define el máximo número de revoluciones por minuto que el motor puede alcanzar. Más allá de este límite se corta la entrada de combustible.
• Correcta temperatura del agua: Permite la adicción de combustible extra cuando el motor está frio (estrangulador).
• Alimentación de combustible temporal: Le dice a la ECU que es necesario un mayor aporte de combustible cuando el acelerador es presionado.
• Modificador de baja presión en el combustible: Le dice a la ECU que aumente el tiempo en el que actúa la bujía para compensar una pérdida en la presión del combustible.
• Sensor de oxígeno (sensor lambda): Permite que la ECU posea datos permanentes del escape y así modifique la entrada de combustible para conseguir una combustión ideal.

Algunas de las unidades de carreras más avanzadas incluyen funcionalidades como control de salida, limitación de la potencia del motor en la primera marcha para evitar la rotura de éste, etc. Otros ejemplos de funciones avanzadas son:

• Control de pérdidas: Configura el comportamiento del waste gate del turbo, controlando el boost.
• Inyección Banked: Configura el comportamiento de el doble de inyectores por cilindro, usado para conseguir una inyección de combustible más precisa y para atomizar en un alto rango de RPM.
• Tiempo variable de levas: Le dice a la ECU como controlar las variables temporales en las levas de entrada y escape.
• Control de marchas.

Una ECU de carreras frecuentemente se equipa con un dispositivo de almacenamiento que graba los valores de todos los sensores para un posterior análisis usando un software especial en un ordenador. Esto puede ser muy útil para la puesta a punto del vehículo y se consigue con la observación de los datos buscando anomalías en los datos o comportamientos de las ECUs. El almacenamiento de estos dispositivos que graban los datos suele rondar entre los 0.5 y 16 megabytes.