Silnik spalinowy, w którym tłok obraca się wewnątrz cylindra.
Pierwsze projekty silników rotacyjnych opracował już w 1588 roku włoski inżynier Agostino Ramelli, ale (ze zrozumiałych względów) były one mocno przedwczesne.
Trzeba było dopiero rewolucji przemysłowej oraz powstania silnika Otto w roku 1876, oraz narodzin samochodu w roku 1896, aby stworzyć podstawy prawdziwego spalinowego silnika rotacyjnego.
Przed rokiem 1910 zgłoszono ponad 2000 patentów na wirujące tłoki. Inne wczesne projekty były wykonane przez Huygensa w roku 1673 i Keplera. James Watt wykonał silnik parowy z wirującym tłokiem (a raczej ruchomą przegrodą w okrągłej komorze) w 1759 roku, podobnie jak Ericsson.
Oprócz tego, amerykański pionier motoryzacji Elwood Haynes opracował silnik gazowy z zaworem rotacyjnym w roku 1903.
Dopiero jednak niemiecki mechanik i konstruktor Felix Wankel, z niemiecką starannością i dokładnością skatalogował i dopasował 862 pary różnych figur geometrycznych, z których 278 było niepraktycznych. Wankel przebadał 149 najbardziej obiecujących z pozostałych 584. W silnikach Wankla stosuje się przekładnię cykloidalną, stary i niezwykły rodzaj przekładni, używany w zegarach, pompach i sprężarkach śrubowych.
Silnik jego konstrukcji został opatentowany w roku 1936. Zamiast cylindrów znanych z normalnego silnika, Wankel zastosował komory spalania z obrotowymi tłokami (stąd nazwa silnik rotacyjny lub z wirującym tłokiem). Wewnątrz tłoka znajduje się wał, który umożliwia przekazanie napędu do skrzyni biegów i dalej na koła. Wprawdzie silnik nie ma zaworów i ma prostą konstrukcję, ale jest paliwożerny, zaś szybko zużywające się uszczelnienia tłoka są jego czułym punktem.
Jest to silnik pracujący według czterech faz cyklu Otto, czyli czterosuwowy. W przeciwieństwie do typowego silnika tłokowego, mieszanka paliwowo-powietrzna jest przetłaczana z miejsca na miejsce, w związku z tym cztery fazy cyklu (suwy, choć tu nic się nie suwa, tylko kręci) odbywają się w różnych miejscach silnika.
Zobacz jak działa.
Rotacyjny silnik spalinowy, wynaleziony przez Feliksa Wankla i udoskonalony przy udziale Waltera Froede z NSU, różni się od silnika tłokowego czterema zasadniczymi elementami:
rotor (wirujący tłok) zastępuje tłok w silniku pracującym ruchem posuwisto-zwrotnym. wał mimośrodowy zastępuje wał korbowy silnika i korbowody silnika tłokowego. komora silnika zastępuje cylinder konwencjonalnego silnika tłokowego. okna kanałów ssących i wydechowych w obudowie eliminują zawory, wałki rozrządu, krzywki, popychacze i paski rozrządu.
Wankle starszej generacji z trudem uzyskiwały przebiegi rzędu kilkudziesięciu tysięcy kilometrów (dla porównania odpowiednio serwisowany silnik benzynowy, nawet ten starszej generacji, może wytrzymać około miliona kilometrów).
Najmocniejszego Wankla (bez turbodoładowania) wyprodukowała Mazda. Silnik nazywa się Renesis i ma moc 250 KM przy pojemności 1,3 litra.
W historii silnika tego typu znaleźć można również polski akcent. Konstruktor Gustaw Różycki wynalazł przed II wojną światową silnik beztłokowy (spalinowy) opatentowany w międzynarodowym biurze patentów. Niestety, żadna z polskich wytworni nie zainteresowała się tym wynalazkiem 
