A la fin du XIXe (19ème) siècle, il développe l'idée d'un nouveau type de moteur. Le 28 février 1892, Rudolf Diesel dépose son premier brevet, qui est décrit de manière complète en 1893 dans un document intitulé : "Théorie et Construction d'un moteur chauffant". Au début de 1897, il construit un prototype fonctionnel, qui deviendra finalement le « Moteur Diesel ».
Rudolf Diesel est donc l'inventeur du "moteur à combustion interne" qui porte son nom, moteur conçu pour fonctionner avec des huiles végétales. D'ailleurs, Diesel nomma initialement ce moteur, le "moteur à l'huile".