961年2月由第三任社长松田恒次主导，与德国NSU车厂（奥迪汽车前身）签订汪克尔引擎的技术合作合同。这种无活塞回旋式引擎由德国工程师菲力斯·汪克尔于1957年所发明，其特点是机件不需上下移动，只循圆形轨迹运转，动力损失小却性能强劲，体积小而噪音少。当时如通用与丰田等车厂亦对这种新设计的引擎感到兴趣，但投入不久后相继退出，只有松田恒次非常执着地将公司的前途投注在转子引擎上。此举不仅让马自达在世界车坛上独树一格，其广岛工厂也是全世界唯一同时可以制造转子、活塞、柴油等三种引擎的车厂。1967年第一辆搭载转子引