1968年7月，马自达在Familia系列中推出了搭载转子发动机的车型——Familia Rotary，该系列同时提供双门轿跑和四门轿车两种版本（四门车型在日本还另加“SS”标识）。这款车型搭载的是982 cc的10A型汪克尔转子发动机，其双门轿跑版在海外市场以“马自达 R100”命名。1970年4月更新后（澳大利亚俗称为Series 2），在日本市场被命名为“Familia Presto Rotary”，Presto标识也由此延伸至整个Familia系列。由于使用了较小的化油器，发动机功率仅为100 PS（74 kW），这也是“R100”命名的由来。

R100拥有独特的外观设计：前脸采用更为尖锐的引擎盖、显眼的进气格栅和保险杠；车尾则配备了双圆形尾灯，这一设计曾成为马自达转子车型的标志。内饰方面，车型配备了豪华舒适的座椅、镀铬装饰、全尺寸内门饰板、地板式手刹以及一款独特的驾驶舱风格仪表板（马自达称之为“T-Dash”），这一设计也应用于日本市场高配的活塞发动机车型。

在日本市场，搭载转子发动机为购车者带来了税务上的优势：车主可享受比同级直列发动机更强动力的同时，又免于被归入1.0升以上的高税率类别。这也是Familia系列唯一一代提供转子发动机的车型。1973年末，马自达对转子发动机进行了改进，采用单分电器设计以提升可靠性和燃油经济性，并随之取消了10A发动机，因为升级到12A发动机会使车辆失去原有的税收优惠。此后，尽管Familia车身仍继续生产，但不再配备转子发动机。

转子发动机一直是马自达引以为豪的核心技术。自1967年Cosmo Sports问世以来，其小排量大马力的高性能表现便令世人耳目一新，进而促使马自达于1968年推出了价格低廉的转子发动机轿车——Familia Rotary Coupe。这款车型实际上就是1967年东京车展上亮相的RX85量产版，其车身尺寸为3830×1480×1345毫米，与一般小型车相仿，但采用基于第二代Familia的双门斜背设计。它搭载与Cosmo Sports相同的10A型双转子发动机（每个转子491cc），最大可输出100马力和13.5kgm扭矩；得益于805公斤的轻量化车身，最高时速可达185公里，并能在16.4秒内完成0-400米加速。

由于Familia Rotary Coupe的价格仅为Cosmo Sports的一半且为量产车型，因此深受性能爱好者追捧。车辆采用前麦弗逊式与后拖曳臂悬挂系统，加上2260毫米的轴距，不仅提升了操控性与驾驶乐趣，其最小转弯半径仅4.1米的表现也使这款“小身材大能量”的车在公路上独树一帜。为了突显运动风格，内饰设计也充满跑车元素，如中控台上的三环仪表、真皮座椅和三辐式方向盘均为标配。基于市场需求，马自达在1970年还推出了四门版本，但由于反响平平，加之随后的石油危机影响，Familia Rotary Coupe于1972年全面停产，从此Familia系列不再搭载转子发动机。

此外，R100也是马自达首批由新成立的马自达美洲公司进口至美国的车型之一，销售年份为1971和1972年。受美国法规影响，北美版车型采用了圆形大灯，区别于其他市场的矩形大灯。尽管初期销量主要集中在美国西北部地区，R100仍意外获得了美国市场的认可和喜爱。