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  1989年馬自達公司展開「臭鼬計劃」(),召回原先在美國加州爾灣設計中心的田島誠思擔任此計劃負責人,並在橫濱設定研發造型開發中心。由於田島曾擔任第三代RX-7的造型初稿設計,因此由他臨危受命主持該計劃;而後來的心血結晶便是1995年在東京車展上亮相的概念車RX-01。 1996年6月馬自達首位非日本籍的社長Henry G. Wallace上任,他認為應該專注於轎車和SUV,並放棄跑車這塊小眾市場。同年擔任馬自達商品開發本部部長Martin R. Leach則持反對意見,他認為轉子引擎就是馬自達的象徵,應當保留下來。1999年東京國際車展上發表另一款名為「RX-EVOLV」的概念車。  RX-8是一輛前中置引擎、後輪驅動的四座雙門對開(quad coupe)轎跑車。由於引擎安裝在前軸後方、油箱安裝在後軸前方,此配置方式達到52:48的車重分配。該車使用馬自達FE平臺,前輪採傳統雙A臂懸吊系統,後輪則為每邊各有五連桿的多連桿懸吊系統。此外,ABS防鎖死剎車系統、EBD電子剎車力道分配系統與DSC車身動態穩定系統皆被列為標準配備。 除了雙轉子引擎外,它的2+2座椅與雙門對開式車門成為它的獨到之處。原廠為了增加實用性,以爭取更多客源,刻意在駕駛座之後增加第二排座椅,讓喜愛駕駛樂趣、卻有小家庭的車主可以容納更多乘員。由於增加第二排座椅,故採用中間沒有B柱設計的雙門對開式車門,但某些堅持純種跑車風格的車迷卻認為該款車不算是馬自達RX-7的後繼者,況且其動力系統的疲弱也讓不少人非議(高馬力型的最大馬力250ps,但RX-7最終版本RX-7 Spirit R Type-A動力已達日本車廠自主上限的280ps)。  2003年11月,RX-8榮獲2004年度第13屆RJC年度風雲車()大獎,而13B-MSP型轉子引擎亦榮獲該年度最佳技術大獎。此外,美國《人車志汽車雜誌》(Car and Driver Magazine)在2004至2006連續三年將RX-8列入年度十大好車;13B-MSP型轉子引擎也曾在2004至2005連續二年獲得華德十大最佳汽車引擎之獎項。

  馬自達RX-8採用的雙轉子引擎代號為13B-MSP Renesis(MSP意為多重側邊氣埠),以第二代RX-7的13B型引擎為基礎,排氣量依舊維持654C.C. X 2,但兩者主要的差異在於13B-MSP型將排氣埠移往燃燒室的側面,因為以往轉子引擎的碳氫化合物(HC)排放量比傳統往復式活塞引擎多,過去的技術無法解決改為側排後導致的積碳與可靠性,如今引擎內的油封與側油封(side seal)之間增加一塊可切換型油封(cut-off seal)。這種新設計的好處是消除進、排氣道的正時開啟重疊,確保廢氣不會停滯或被帶到下一個進氣行程。每個轉子室各有兩個排氣道,比前一代13B型引擎多出兩倍的排氣道面積,所以可以延後排氣道的開啟時機以拉長膨脹行程,增加引擎的熱效率和動力輸出,亦改善油耗表現。  既然關鍵技術「側排氣埠」出現,工程師可以更自由地設計其外型輪廓,於是馬自達推出六排氣道的高馬力型與四排氣道的標準馬力型,順應全球不同的市場特性。此具轉子引擎的效能以下表列出:

  2004年日本地區短暫推出,以純紅色外觀搭配小幅度修改的黑色內裝為主。  2005年在日本推出運動限定版,在美國則為Shinka特別版。該版的車身塗裝為黑莓色、羊毛絨內裝,且最特別的是輕度修改過的倍適登(Bilstein)避震器。2006年車色增加了紅銅、鐵灰與珍珠白三色。  2006年針對英國市場發售,限量500輛。引擎採用231ps高馬力型、推出紅銅與湛藍兩種獨有車色、18x8J銀色鋁合金鋼圈、車頭氣壩裝上拋光的轉子造型標誌、銀黑色寶石型頭燈、運動型後視鏡、前輪拱拋光鋁製魚鰓散熱口、C柱個性化裝飾及刻有Evolve字樣的鍍鉻排氣管。  2006年5月於英國上市,該版由英國著名賽車改裝團隊Prodrive操刀,六速手動擋,配備由義大利OZ Racing製造的18吋十爪鋁合金鋼圈、後尾翼、德國倍適登Bilstein阻尼器與德國Eibach避震器彈簧,以及雙尾管排氣系統。  Nemesis是RX-8在英國市場的第三款特別版,限量350輛。雖然馬力為標準型的192ps,但車身塗裝有紅銅色與湛藍色,且車頭進氣壩裝上拋光的轉子造型標誌,前輪拱裝有拋光鋁製魚鰓散熱口,B柱貼有專屬的轉子圖樣飾徽。內裝部分則有恆溫空調、九聲道的Bose音響、六片裝CD換片箱,與可電動調整方向和加熱的座椅等。  在英國推出,限量500輛,獨特之處在於淺灰色內裝與閃爍雲母黑(Sparkling black mica)的車色塗裝。  2007年8月同步在日本和美國市場發售,不過日規的車色塗裝為水晶白、白色內裝;美規則為鐵灰色塗裝、紅色內裝、新樣式的鋁合金鋼圈與經過重新調校的懸吊系統。  2003、2004年推出,限量300輛,以Mazdaspeed套件與輕微修改過的ECU行車電腦為主。  早在1991年,馬自達就開發並測試第一輛氫動力轉子引擎原型車,名為馬自達HR-X;1993年更發表改良過的馬自達HR-X2。後來在2004年的底特律國際車展上,馬自達介紹RX-8 Hydrogen RE概念車,這是一部氫氣及汽油雙燃料轉子引擎車。2006年2月,日本國土交通省批准RX-8 Hydrogen RE的租賃業務,馬自達生產一批此種型別的RX-8交付給巖谷產業、出光興產等兩家公司使用。而在2009年4月,馬自達參加挪威的HyNor計劃(在挪威首都奧斯陸至西岸沿海的Stavanger之間,打造一條580公里長的氫氣實驗道路,於沿途設定氫氣加氣站,以利氫氣動力車輛補充燃料),交付30輛氫氣燃料車進行實路測試。  2011年11月24日起開賣,僅限日本當地市場,且限量1,000輛。外觀方面:頭尾燈與霧燈改為黑色邊框處理,紅色塗裝的剎車卡鉗,塗裝包含金屬灰、雲母黑、水晶白等三色。Type RS六速手排車型具有古銅色鋁合金輪圈與225/45R19輪胎,Type E六速自排車型則為槍灰色鋁圈、225/45R18外胎、強化制動系統與運動化懸吊系統。內裝方面:除了專屬Spirit R徽飾外,另有黑色鋼琴木中央鞍座飾板、雙前座正面安全氣囊及側面安全氣簾。Type RS車型具有Recaro紅黑雙色賽車座椅,Type E車型則是跑車座椅、方向盤與手剎車拉柄皆以真皮製成,且車室內均以紅色車縫線點綴。

  2008年的底特律國際車展上,馬自達正式公開RX-8的小改款。在外觀方面,車頭換上狹長型頭燈,放大氣壩與其兩側進氣口的面積,霧燈移至兩側進氣口上方並加入鍍鉻飾條。尾燈改用雙環LED四尾燈,另外因排氣尾段加大90mm,後保杆之線條也重新設計過;鋁合金鋼圈為19吋五幅樹枝狀。內裝方面,採用新式三幅方向盤。除了懸吊系統重新調校,還增加一枝引擎室拉桿。原廠亦提供效能升級套件,包括倍適登(Bilstein)的運動化避震器、Recaro桶型賽車椅、還有後擾流尾翼、車身側裙、前下巴、19吋鋁圈、效能跑胎等空力套件以供選購。  2009年5月25日起,原廠又針對日規版進行升級,包括雨滴感應式雨刷、前門與車外後視鏡撥水玻璃、光感應頭燈、免鑰匙感應門鎖系統(keyless entry system)與引擎啟動按鈕(push start system)等都成為全車系的標準配備;而且車身塗裝增加銀、灰兩色,總共有七種車色可供選擇。  2010年 - 8月底馬自達開始在英國地區進行最後不到一百輛的清倉銷售。由於RX-8無法通過歐盟五期的排放標準而即將停產,在後繼車款尚未面世的青黃不接情況下,該公司搭載轉子引擎的跑車必須暫別市場。英國可說是這款車賣得最好的市場之一,全球186,632輛出售的RX-8裡,就有大約26,130輛於此地賣出。  2011年 - 由於該款車已經進入產品生命週期的衰退期,銷售量節節下降;加上無法通過更嚴苛的歐盟地區汽車廢氣排放標準,馬自達公司在該年10月宣佈自2012年6月起停產。

  2016年11月15日馬自達美國分公司宣佈,由於車輛可能漏油引發危險,將召回多達69,447輛2004年至2008年間出廠的RX-8。起因為轉子引擎和排氣系統所產生的高熱可能造成主燃油泵和燃油傳輸泵的兩個密封圈劣化,進而斷裂而引起漏油,於是產生引火的潛在可能性。

  目前馬自達正投入下一世代轉子引擎的研發工作,代號為16X。雖然該公司原本計劃於2010年將16X型馬自達轉子引擎與RX-8後繼車款一同推出,但受到16X型引擎之油耗與二氧化碳排放的表現仍不盡理想,推出時間將繼續延後。忠實車迷們更引頸盼望馬自達能依循RX-7的純種跑車精神,開發出更輕量化、效能更強大的轉子引擎跑車。
馬自達RX-8是由日本馬自達汽車公司所製造的四門(雙門對開)四座轎跑車,在2001年的北美國際車展(North American International Auto Show)上首度發表。該款車搭載654c.c. X 2 13B-MSP Renesis型雙轉子引擎作為動力來源,原廠開發代號為「J60」。自2012年6月該公司停產此款車以來,全球車壇上以轉子引擎作為動力來源的量產車便暫時停產。