En wankelmotor (også kalt rotasjonsmotor) er en bensinmotor konstruert av den tyske ingeniøren Felix Wankel på 1950-tallet. Den har ikke stempler og sylindre slik som vanlige to- og firetaktsmotorer, i stedet har den en trekantet rotor som går rundt i et hus formet som en epitrocoide. Mellom rotorens sider og huset dannes det kamre som øker og minsker i volum. Rotoren går rundt et fast tannhjul som sitter i veivhuset ved hjelp av en eksentrisk aksel som kan sammenlignes med veivakselen på vanlige motorer. Wankelmotoren arbeider etter firetaktsprinsippet , der fire takter skjer i de tre kamrene som dannes av det trekantede stempelet.
Wankelmotoren ble brukt av NSU i bilen NSU Wankel Spider fra 1964 – og senere i NSU Ro 80 – men på grunn av tekniske problemer ble ikke dette noen suksess. Mazda benyttet motoren i sine sportsbiler, for eksempel Mazda RX-7 og Mazda RX-8.
