Die Arbeitsweise des Kreiskolbenmotors (Wankelmotors) entspricht der des Viertaktmotors. Bewegt sich der Kolben (Läufer) am "Einlassschlitz" vorbei, wird durch eine Volumenzunahme des Arbeitsraumes eine entsprechende Luft-Kraftstoffmenge angesaugt. Durch das Weiterbewegen des Läufers wird das Gemisch zusammengedrückt und somit komprimiert. Beim Verdichten entsteht Wärme, die das Gemisch bereits frühzeitig erwärmt. Hat das Luft-Kraftstoffgemisch seine höchste Dichte erreicht wird es durch eine Zündkerze entzündet. Die bei der Verbrennung freiwerdende Wärme führt zu einer Druckzunahme, wodurch am Kreiskolben nutzbare Arbeit verrichtet wird. Bei dieser Drehung des Arbeitsraumes vergrößert sich das Brennraumvolumen wieder. Man spricht dabei vom Arbeitstakt.
Bei diesem Vorgang gibt es wesentliche Unterschiede zum Hubkolbenmotor. Die freiwerdende Energie, welche durch den Arbeitstakt entsteht, wird direkt in eine Kreisbewegung weitergegeben. Beim gewöhnlichen Hubkolbenmotor muss die Hubbewegung allerdings zunächst umgewandelt werden.
Hat der Kolben nun den "Auslassschlitz" erreicht, werden die Abgase durch diesen herausgedrückt.