Motorun yapısı; Wankel motorunda, 8 biçimli bölme içinde donen, kenarları hafifçe yuvarlanmış bir üçgene benzeyen bir rotor bulunur. Rotor ile içinde bulunduğu bölmenin geometrik şekilleri, genel olarak «trokoidv» diye adlandırılan bir eğri grubundan kaynaklanır. Bu eğriler, bir dairenin başka bir daire çevresinde döndürülmesi sırasında, döndürülen dairenin çevresinde ya da yarıçapının bir uzantısı üstünde bulunan bir noktanın izlediği yolun çlzilmesiyle elde edilir.

Rotorun ortasında bir delik yeralır. Deliğin içi dişli yapılmış, bu dişler, hareketsiz bir eksen çevresinde dönen küçük bir dişliye kenetlenmiştir. Piston yuvasının biçimi, rotora bağlı R uzunluğunda bir kola benzer. Rotorun merkezi, hareketsiz dişlinin çevresinde bir daire çizer; e harfiyle gösterilen bu dairenin yarıçapına, «rotorun dışmerkezliliği» adı verilir. .R'nin e'ye oranı motorun temel biçimini belirler. Bu oran büyükse, taranan hacim motordan küçük olacağından, hareketsiz dişlinin küçük yapılması gerekir; çünkü krank milinin kalınlığı, içinden geçtiği bu dişlinin büyüklüğüyle sınırlanır.
Rotor dönerken, rotorun iki yanı ile kenarlar arasında kalan açıklık belirli aralıklarla değişir; genişleyip sıkışarak, ileri-geri hareketli motorlarda, dört zamanı oluşturur: Ateşleme; sıkıştırma; genişleme; egzoz. Rotorun bir devrine karşılık, üç ateşleme gerçekleşir (rotorun üç yüzü vardır; dört yüzlü rotorda dört ateşleme yapılır, vb.), ama rotorun açısal hızı krank milininkinin üçte biri kadar olduğundan, krank milinin her dönüşünde bir ateşleme oluşur. Döner motorda rotorun her kenarı bir piston görevi yaptığından, işlemlerin sırasını izlemek için. kenarlardan birini göz önüne almak yeterlidir. Sözgelimi, yüzeylerden birinin ön ucunun gövdedeki emme deliklerinden birini yeni geçtiği an ele alınabilir. Rotor dönüşünü sürdürdükçe, rotorun kenarı ile gövde arasında; aralık büyür ve karışım içeri emilir. Rotorun söz üonusu kenarının arka ucu emme girişini geçince, karışım aralıkta tutulur ve rotorun dönüşü sırasında aralık gittikçe küçüldüğünden, karışım sıkıştırılır. Hacim en düşük düzeye indiği zaman buji ateşlenir ve karışım yanarak gen--leşir. Rotorun dönme merkezi ile gövdenin merkezi aynı olmadığından, rotorun ilgili kenarı ateşleme kuvvetiyle itilerek döndürülür ve böylece krank mili üstündeki küçük dişli de döner. Sonra, kenarın arka ucu egzoz çıkışının üstünden geçer ve gazlar dışarı atılır.

Wankel motorunun kuramsal olarak birçok üstünlüğü vardır. Bunlardan biri, daha önce de sözü edilen sarsıntısız çalışmasıdır. Verimli çalışması için şaft hızının yüksek olması gerekir. Motorda ileri-geri hareket yapan parça olmadığından, bu gereksinme kolayca sağlanabilir. Tek dengesizlik, rotorun yörüngesel hareketinden kaynaklanır ve yanma oda. lan ayrı olan iki rotorun, ortak bir krank mili üstüne, yörüngenin karşıt noktalarına yerleştirilmesi yoluyla kolayca giderilir.Bir başka üstünlük de hareketli parça sayısının az olmasıdır. Alışılmış ileri-geri. hareketli motorlardaki piston, piston kolu, 'krank mili, eksantrik mili ve supap' dişlilerine karşılık, Wankel motorunda, yalnızca 2 hareketli parça vardır: Rotor: krank mili. Üstelik motor, verimine ve gücüne oranla çok küçüktür.

1954 yılında Felix Wankel, NSU firmasıyla birlikte, döner motor konusundaki düşüncelerini açıkladı. İlk araştırmalar, KOMPRESÖR üstünde yapıldı. 1957 yılında ilk motor geliştirildi. Bu modelde, hem rotor, hem de gövde farklı hızlarla dönüyordu. İki parçanın da dönmesi oldukça karmaşık bir yapı gerektirdiğinden. 1958'de temel model, bir gövde içinde dönen planet rotordan oluşacak biçime dönüştü. Kısa bir süre sonra da üretime geçildi ve motor, küçük bir spor otomobil olan NSU Spider'in arka bölümüne yerleştirildi.

Yakıt tüketimi: Wankel motoru, günümüzde, mekanik sorunların önemli boyutlara ulaşamayacağı kadar geliştirilmiştir. Ancak yakıt tüketimi, o), dukça yüksektir. Wankel motorunda, yanma odasının biçimi (sıkıştırma oranları, ateşleme zamanla, ması ve egzoz sistemleri açısından), motorun verimini büyük ölçüde etkiler.

Yakıt tüketiminin, ileri-geri hareketli motorun tüketimi düzeyine inmesi için (motorun yakıt enerjisini mekanik işe dönüştürme verimi yönünden), Wankel yanma odasının biçimi üstünde yeni araştırmalar ve değişiklikler yapılması gerekecektir. Rotorun kenarlarındaki çukurlara da aynı amaçla yeni bir 'biçim verilmesi zorunlu olabilir. Yararlı olabilecek başka düşünceler de, yakıtın yanma odasında bujiye olabildiğince yakından püskürtülmesiyle R/e oranının azaltılması ve böylece oda hacminin küçültülmesi (bu, gerçekte mekanik sorunlara yolaçabilir) ve ateşleme zaman ayarı ile bujilerin sayı ve yerlerinin yeniden belirlenmesidir.

Bazı alanlarda beklenene ulaşamamasına karşılık Wankel motoru, varlığını sürdürecek bir güç kaynağıdır. Yakıt tüketimi sorunları giderilebilirse, mekanik bakımdan yalınlığı, küçüklüğü, hafif olması ve sarsıntısız çalışması, çok daha yaygın kullanılmasını sağlayabilir.