Đặt vận tốc của ô tô là v km/h và vận tốc của mô tô là m km/h.

Theo đề bài, ta có:
- Ô tô chạy từ A đến C trong 20 phút = 20/60 = 1/3 giờ.
- Mô tô chạy từ B đến C trong 3 giờ.

Vận tốc của ô tô từ A đến C là: vận tốc = quãng đường / thời gian = 120 km / (1/3) giờ = 360 km/h.

Vận tốc của mô tô từ B đến C là: vận tốc = quãng đường / thời gian = 120 km / 3 giờ = 40 km/h.

Sau khi gặp nhau tại điểm C, ô tô chạy thêm 20 phút = 20/60 = 1/3 giờ để đến B. Vận tốc của ô tô từ C đến B là: vận tốc = quãng đường / thời gian = 120 km / (1/3) giờ = 360 km/h.

Mô tô chạy thêm 3 giờ để đến A. Vận tốc của mô tô từ C đến A là: vận tốc = quãng đường / thời gian = 120 km / 3 giờ = 40 km/h.

Vậy, vận tốc của ô tô là 360 km/h và vận tốc của mô tô là 40 km/h.