Die Untersuchung verschiedener innenachsiger Rotationskolbenmotoren bringt ihn schließlich wieder zum Zollerkompressor, den er zunächst als KKM 17 vereinfacht hatte.

1954/55 Angeregt vom DKM 53 geht Wankel auf Entdeckungsreise und spielt mit den Übersetzungsverhältnissen und verschiedensten Formen bis er am 13.4.1954 die endgültige Lösung findet. Dieser Tag geht als Erfindung des Wankelmotors in die Geschichtsbücher ein. Mit einem Trochoiden-Zeichengerät sucht man nun systematisch nach anderen, vielleicht noch besseren Formen, muß aber feststellen, daß nur zwei, allenfalls drei Maschinen ein Viertaktverfahren zulassen. NSU hat inzwischen den Vertrag auf den Bau von Drehkolbenmaschinen erweitert, und wenige Wochen später beginnt man den DKM 54 zu konstruieren.
Eine kleine Skizze für einen Menschen, ein große Erfindung für die Menschheit
1956/57 Der Versuchsmotor wird gemeinsam mit NSU entwickelt, und stellt die Ingenieure vor einige Probleme. Aber im Februar 1957 ist es soweit: der DKM 54 läuft erst kurz, aber nach Einregeln des Vergasers läuft er gleichmäßig und minutenlang. Ende 1957 und nach vielen Änderungen beträgt die Leistung des 125 ccm-Motors 29 PS bei 17000 U/min, kurzzeitig werden sogar 22000 U/min registriert. Vier dieser Motoren werden gebaut, einer steht heute im Deutschen Museum. 1958 Das Zweiradgeschäft geht rapide zurück und es ziehen dunkle Wolken über NSU auf, 1500 Mitarbeiter müssen ihre Entlassungspapiere entge-gennehmen. Man möchte nicht nur, man muß den Wankelmotor einer baldigen Nutzung zuführen. 1959/60 Vom schon 1957 projektierten KKM 57 entstehen mehrere Versionen, die zwar mehr Probleme als erahnt machen. Am 19.1.1960 wird der neue Motor vor dem Deutschen Museum der Öffentlichkeit vorgestellt. 1961-69 Felix Wankel widmet sich neben der Entwicklung von Motoren und Ladern allgemein auch seinen Wasserfahrzeugen, und kann 1962 das Buch:” Einteilung der Rotationskolbenmaschinen” fertigstellen. Der mäßige Erfolg und die hohen Ent-wicklungskosten der beiden Wankelwagen zwingt NSU finanziell in die Knie, und 1969 kommt es zu einer Fusion mit der VW-Tochter Audi. Die Wankelentwicklung wird noch einige Jahre weiter-betrieben; man möchte die Lizenz-nehmer bei Laune halten, aber 1977 verschwindet mit dem Ro80 auch der Wankelmotor aus Deutschlands Automobil-szene.