Проектируя свой мотор, Ванкель стремился в первую очередь избавиться от главного недостатка традиционных поршневых двигателей: большого числа деталей, совершающих возвратно-поступательные движения. И в этом он преуспел: в роторном моторе нет ни кривошипно-шатунного механизма, ни поршней, ни клапанов, ни сложной системы привода.
Роль цилиндра в двигателе Ванкеля выполняет статор, имеющий в плане форму эпитрохоиды - математической кривой, напоминающей "раздавшуюся в талии" цифру 8. Аналогом поршня является трехгранный ротор, который скользит своими вершинами по поверхности статора, образуя внутри него три изолированные полости. В каждом из них при полном обороте ротора происходит тот же цикл, что и в 4-тактном поршневом двигателе - впуск, сжатие смеси, рабочий ход и выпуск.
Сложную траекторию движения ротора обеспечивают две шестерни. Та, что с внутренни зацеплением, неподвижно закреплена на роторе и "обкатывает" внутреннюю, установленную на боковой крышке статора. Ротор, в свою очередь, "нанизан" на вал с эксцентриком, с которого и снимается крутящий момент. Попросту говоря, к этому валу крепятся маховик и ведущий диск сцепления.
Конструктивно двигатель Ванкеля намного проще поршневого. При равной мощности он компактнее и легче, в нем значительно меньше деталей, особенно мелких. Механизм газораспределения отсутствует вовсе, его с успехом заменяет сам ротор, перекрывающий собой в нужный момент впускные и выпускные окна. Кроме того, роторный двигатель, особенно с двумя или тремя рабочими секциями, намного лучше уравновешен и обеспечивает уровень вибраций, доступный только многоцилиндровым поршневым моторам.