Ротационните двигатели (Wankel Engine, Rotary Engine) са изобретени от германския Феликс Ванкел (1902-1988). Той обобщи резултатите от изследванията на своите предшественици и реши някои ключови технически проблеми. Разработен първият роторен двигател. Ротационните двигатели използват триъгълно роторно движение за управление на компресията и емисиите, което е много различно от линейното движение на традиционните бутални двигатели.
Сравнение на въртящи се двигатели и традиционни възвратно-постъпателни двигатели: Двигателите с помпа и роторните двигатели разчитат на налягането на разширение, генерирано от изгарянето на смеси въздух-гориво, за да се получи въртяща сила. Разликата в механизма между двата двигателя е начинът, по който се използва разширителното налягане. При въртящ се двигател налягането на разширение, генерирано върху горната повърхност на буталото, бута буталото надолу и механичната сила се предава на свързващия прът, за да задвижва коляновия вал да се върти. При роторния двигател налягането на разширение действа отстрани на ротора. Това избутва едно от трите лица на триъгълния ротор към центъра на ексцентричния вал. Това движение се извършва под силата на две компоненти. Едната е центростремителната сила, насочена към центъра на изходния вал, а другата е тангенциалната сила (Ft), която върти изходящия вал.
По принцип двигателят е двигател с възвратно-постъпателно действие. По време на работа буталото извършва линейно възвратно-постъпателно движение в цилиндъра. За да се преобразува линейното движение на буталото в ротационно движение, трябва да се използва механизъм на плъзгача на коляновия вал. Ротационните двигатели са различни. Те директно превръщат горивната сила на разширяване на горенето в въртящ момент. В сравнение с въртящия се двигател, роторният двигател елиминира безполезно линейно движение, така че роторният двигател със същата мощност е с по-малки размери, по-лек по тегло и има по-ниска вибрация и шум, което има големи предимства.
