Há um efeito inesperado para correr com um tanque cheio todo o tempo: o combustível é pesado. O peso real por galão depende da temperatura (e, portanto, da densidade), mas é da ordem de seis libras por galão (ou cerca de 0,7 kg por litro, se você gosta de fazer todas as suas contas na base 10 ...).
Obviamente, o peso total depende do tanque do seu veículo. No meu carro, dirigir cheio o tempo todo seria um acréscimo de 90 libras. Isso tem um efeito mensurável na quilometragem, especialmente na velocidade baixa da cidade, que eu geralmente faço.
Eu geralmente encho, corro para cerca de 1/4 de tanque, encho e repito. Em média, vejo uma quilometragem melhor do que "cheia o tempo todo".
Como observa Gabriel, no entanto, o clima pode superar a milhagem.