Le moteur d’avion rotatif a été largement utilisé au début de l’aviation, en particulier pendant la Première Guerre mondiale. Il est unique en ce que le vilebrequin reste immobile pendant que les culasses et le carter tournent autour de lui. Le mélange air-carburant est envoyé aux culasses par un tuyau en cuivre partant du carter moteur. Tout le mélange de carburant et d’air est distribué à travers le vilebrequin creux avant d’entrer dans le carter. Généralement configuré avec un nombre impair de cylindres, le moteur fonctionne en douceur et s’est avéré très fiable pendant la Première Guerre mondiale.
Le moteur rotatif de l’avion fonctionne sans à-coups en raison du manque de pièces à mouvement alternatif. À part le carter et les têtes, il n’y avait aucune pièce mobile sur le moteur. Le moteur rotatif de l’avion avait son vilebrequin monté sur le châssis de l’avion et une hélice était fixée au carter du moteur. Lorsque le carter tournait autour du vilebrequin, l’hélice tournait également. Le moteur est resté froid alors que le carter et la tête en rotation créaient sa propre brise de refroidissement.
Contrairement aux autres moteurs de l’époque, le moteur rotatif de l’avion ne nécessitait pas un volant d’inertie lourd pour lisser les caractéristiques de fonctionnement du moteur. Le moteur rotatif de l’avion reposait sur la masse rotative lourde des cylindres pour lisser les vibrations. Cette idée a très bien fonctionné et le moteur rotatif de l’avion a continué à alimenter des automobiles ainsi que quelques premières motos.
Le moteur d’avion rotatif était prisé par les pilotes de chasse des deux côtés de la Première Guerre mondiale. Le rapport puissance / poids du moteur rotatif en faisait un favori incontestable par rapport aux moteurs en ligne de l’époque. Un problème que les pilotes avaient avec ce moteur était un taux de consommation de carburant anormalement élevé. Cela était dû à la tendance du moteur à fonctionner à plein régime la plupart du temps, ainsi qu’à un calage des soupapes moins qu’optimal. Le plus gros problème était peut-être l’inertie produite par le moteur en rotation. Les pilotes ont vite découvert que les virages à gauche étaient au mieux difficiles en raison de l’inertie de rotation que le moteur rotatif de l’avion produisait.
À la fin des années 1920, le moteur rotatif avait pratiquement disparu des avions. Les nouveaux moteurs de conception radiale améliorés l’avaient remplacé grâce en partie à plus de puissance et à une meilleure économie de carburant. Une meilleure économie de carburant signifiait qu’un pilote pouvait rester au-dessus d’une cible ou être engagé dans une bataille pendant une période plus longue avec la même charge de carburant. Les Britanniques ont utilisé le moteur rotatif plus longtemps que les autres pays en partie à cause de l’énorme surplus du moteur. Eux aussi, cependant, ont apporté le changement à la conception de la recomposition mettant fin au vol du rotatif pour de bon.