เครื่องยนต์โรตารี (rotary engine) หรือ เครื่องยนต์วันเคล (Wankel engine) เป็นรูปแบบของเครื่องยนต์ ที่ใช้หลักการหมุนแทนที่การใช้งานลูกสูบ นอกเหนือกว่านั้นการออกแบบเครื่องยนต์แบบลูกสูบที่ใช้กันทั่วไปเครื่องยนต์วันเคลให้ข้อได้เปรียบกว่าในเรื่องของ: ความเรียบง่าย, ราบรื่น, กระทัดรัด, ด้วยจำนวนรอบการหมุนที่มีรอบต่อนาทีที่มีค่าสูง (high revolutions per minute) และอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก (power to weight ratio) ที่สูง เครื่องยนต์วันเคลนี้โดยทั่วไปจะเรียกกันว่าเครื่องยนต์โรตารี่แต่ชื่อนี้ยังใช้เรียกรวมไปถึงการออกแบบที่แตกต่างกันอย่างสมบูรณ์อื่น ๆ อีกด้วย เครื่องยนต์โรตารีคิดค้นโดยวิศวกรชาวเยอรมันชื่อ เฟลิกซ์ วันเคล (Felix Wankel) เขาได้จดสิทธิบัตรเป็นครั้งแรกสำหรับเครื่องยนต์ในปี 1929, เริ่มพัฒนาในช่วงเริ่มต้นในปี 1950 ที่ NSU (เป็นบริษัทผลิตรถยนต์และจักรยานยนต์ของเยอรมัน ก่อตั้งขึ้นในปี 1873 แบรนด์เก่าของออดี้) และต้นแบบการทำงานได้แล้วเสร็จสมบูรณ์ในปี 1957 ต่อมา NSU ได้รับใบอนุญาตการออกแบบให้กับบริษัททั่วโลก, โดยได้มีส่วนในการปรับปรุงการออกแบบและพัฒนาอย่างต่อเนื่อง วัฏจักรสี่จังหวะ (four-stroke cycle) เกิดขึ้นภายในห้องเผาไหม้ที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ระหว่างภายในช่องว่างของ เอพิโทรคอยด์ (Epitrochoid) ที่มีรูปร่างเหมือนรูปวงรีหรือรูปไข่และตัวโรเตอร์ที่มีความคล้ายคลึงกันกับรูปร่างของ สามเหลี่ยมรูโลซ (Reuleaux triangle) ที่มีผิวด้านข้างที่ค่อนข้างราบเรียบ
เนื่องจากน้ำหนักที่เบาและขนาดเล็ก เครื่องยนต์โรตารีนิยมติดตั้งภายในรถแข่ง รถโกคาร์ต เครื่องบิน
มาสด้าถือว่าเป็นผู้นำด้านเครื่องยนต์โรตารี ที่นำเครื่องยนต์มาต่อยอดและพัฒนาจนมีชื่อเสียงทั้งทางด้านรถสปอร์ต และรถแข่งมอเตอร์สปอร์ต
