星型レシプロエンジンの一種で、通常とは異なりクランクシャフトが固定され、シリンダーブロックの方が回転するもの。2.と区別するため「ロータリー・レシプロエンジン」と呼ばれることもある。エンジン本体が回転することによりより多くの風を当てることが出来、通常のエンジンよりも冷却効率に優れること、また、シリンダーブロックがフライホイールを兼ねるため、エンジン全体の重さを軽減できるとして初期の飛行機に用いられた。機構が複雑であり、また飛行機の大型化にともないエンジンも大型化していったこと、ジャイロ効果?から姿勢制御を行うと突然意図せぬ方向へ機首が振られること*1、熱伝導率の良いエンジン素材の採用などからメリットを失い、ほどなく廃れていった。燃料の爆発エネルギーを回転運動に変換して動力とするエンジン。レシプロエンジンと異なり、爆発をローターと呼ばれるおむすび型の部品で受けて直接回転運動に変換するため、レシプロエンジンに比べて振動が少なく、部品点数も少ないうえ、サイズも小さい。ノッキングを起こしづらいため、オクタン価の低いガソリンでも高回転を得やすい。将来の展望としては、水素を燃料とした「水素ロータリーエンジン」が研究されている。燃費や耐久性がレシプロエンジンに劣り、発熱量も大きいため、あまり広くは用いられない。ドイツのNSU社(現アウディ)とフェリックス・ヴァンケル博士が共同開発したため「NSUヴァンケルエンジン」あるいは単に「ヴァンケルエンジン」とも呼ばれる。NSU社自身が販売したロータリー搭載車は磨耗や不完全燃焼などの問題が深刻で、実用品とは言い難いものだった。その他にも多くの企業が実用化に向けて研究をしたが、現在のところ、世界でもマツダだけが採算レベルでの実用化に成功しており、コスモスポーツを始め、RX-7(SA22C,FC3S,FD3S)から最新のRX-8に至るまで、主力のスポーツカーでは欠かせない存在となっている。ロータリーエンジンの排気量(ピストン部分の容積)は「単室容積×ローター数」(例えば「654cc×2」)となるが、税法上(自動車税など)はこれに係数1.5を掛ける。そのため、RX-7(SA22C,FC3S,FD3S)やRX-8に搭載されている13B-REW(654cc×2)の場合「654cc×2ローター×係数1.5=1962cc」で、税法上は2.0リッター扱いとなり、ユーノスコスモに搭載されている、3ローターの20B-REW(654cc×3)だと「654cc×3ローター×係数1.5=2943cc」で3.0リッター扱いとなる。レシプロエンジンよりも軽く、タービンエンジン?よりも燃費に優れることから、一部の小型航空機では補助動力として用いられることもあった。実用面以外では、その小ささからホビー用ラジコンのヘリコプターに用いられることもある。戦闘機のソッピース社のキャメル?では顕著に表れ、前触れのない意図せぬ機首の上下により離着陸時に多数の死者を出している。