转子发动机（Wankel Engine、Rotary Engine）又称为米勒循环发动机（Miller Cycle Engine）。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人汪克尔（Felix Wankel，1902-1988）发明，在总结前人的研究成果的基础上，解决了一些关键技术问题，研制成功世界上第一台转子发动机。

    在大多数人对转子发动机都不看好的情况下，马自达一直坚信转子发动机的发展潜力，直至今日，转子发动机已取得了许多荣誉。

    与一般往复式发动机比较，转子发动机的外壳就相当于汽缸，而转子即相当于活塞，燃烧室则由转子与转子外壳、侧边外壳所围出来的空间形成。由于转子的三个顶点分别都设有三角气封所密闭，因此其燃烧室可以各自成为独立进行的三个动作(吸入压缩、爆发膨胀、扫气)，基本上转子发动机就是在转子外壳中，让转子与偏心轴来对比回转的简易机构。

    转子发动机的运动特点是：三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似"8"字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周,发动机点火做功三次。由于以上运动关系，输出轴的转速是转子自转速度的3倍，这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1:1的运动关系完全不同。

    此外，即使在高速运转中，转子的转速也相当缓慢，从而有更宽松的进气和排气时间，为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利。