Kütusejaoturi sisemine hammasrattapump töötab samal põhimõttel, kuid kaks blokeerivat hammasratast on erineva suurusega ja üks pöörleb teise sees. Suurem hammasratas (rootor) on sisemine hammasratas, st selle hambad ulatuvad seestpoolt. Selle sees on väiksem väline käik (tühirull – käitatakse ainult rootorit), mis on paigaldatud keskelt välja. See on konstrueeritud nii, et see blokeerub rootoriga nii, et hammasratta hambad haakuvad ühes punktis. Pumba korpuse külge kinnitatud hammasratas ja puks hoiavad tühikut paigal. Fikseeritud poolkuu kujuline vahesein või vahesein täidab tühimiku, mis on tekkinud tühikäigu ratta keskpaigast eemal asuvast paigaldusasendist, ning toimib tihendina sisse- ja väljalaskeavade vahel.
Kui hammasrattad väljuvad kütusejaoturi pumba sisselaskekülje võrgust, loovad need suurema mahu. Vedelik voolab õõnsustesse ja jääb hammasratta hammaste vahele, kui hammasrattad jätkavad pöörlemist vastu pumba korpust ja vaheseina.
Kinnijäänud vedelik viiakse sisselaskeavast väljalaskeavast ümber korpuse.
Kui hammasrataste hambad blokeeruvad kütusejaotuspumba väljalaskepoolel, väheneb maht ja vedelik surutakse rõhu all välja.
Kütusejaoturi sisemise hammasrattapumba konstruktsioonides kasutatakse ainult hammasrattaid.
