Le BMW 801, est un moteur radial d'avion, fabriqué par BMW et utilisé par de nombreux avions militaires allemands lors de la Seconde Guerre mondiale, le plus connu étant le chasseur Focke-Wulf Fw 190 Würger.
Au début des années trente, BMW acquit, auprès de Pratt & Whitney, une licence de production du moteur Hornet. Fabriqué sous le nom de BMW 114, il donna naissance à une version améliorée le BMW 132. En 1935, le RLM fit établir deux projets de nouveaux moteurs radiaux beaucoup plus puissants, un par Bramo, le Bramo 329 et l'autre par BMW, le BMW 139. Cependant, peu de temps après le début des études, BMW acheta Bramo et les deux équipes se mirent au travail sur le BMW 139.
Ce dernier se présentait comme une version à double étoile du BMW 132 développant 1 400 ch; il était à l'origine destiné à l'utilisation classique en Allemagne, sur les bombardiers et les avions de transport. Mais Kurt Tank décida au cours de l'année 1937 de l'utiliser aussi pour son futur chasseur, le Focke-Wulf Fw 190. Il espérait, grâce à un travail poussé sur le capotage et le refroidissement du moteur, limiter l'inconvénient traditionnel des moteurs radiaux par rapport au moteur en ligne, à savoir leur plus forte section frontale. Pour ce faire, il plaça un ventilateur entraîné par le moteur, derrière une gigantesque casserole d'hélice, permettant ainsi de forcer le flux d'air à passer à travers le moteur pour le refroidir, une partie étant détournée par des prises d'air en forme de S pour alimenter le radiateur d'huile.
Les travaux réalisés sur les deux premiers prototypes du FW 190 montrèrent assez rapidement que le moteur BMW 139 serait peu adapté à ce genre d'utilisation et BMW proposa alors d'étudier en urgence un nouveau moteur dont le développement commença en octobre 1938. En avril 1939, le premier BMW 801A était démarré, seulement six mois après le début des études, il fut accompagné par le modèle B, qui s'en différenciait par un sens de rotation inversé, tournant lui vers la gauche, cela devait permettre pour les utilisations sur des bimoteurs de supprimer tout effet de couple, toujours préjudiciable pour la facilité de pilotage. Une version L, tropicalisée était aussi prévue.
Cependant toutes ces variantes posaient beaucoup de problèmes de chauffe. Pour remédier à ces soucis, d'important efforts furent entrepris qui donnèrent naissance à la version C. Celle-ci introduisait un nouveau système hydraulique de commande du pas et diverses améliorations dont des ailettes sur l'arrière du capot moteur pour aider au refroidissement. La version C1, de 1 560 ch, équipa alors les FW 190A1 puis le C2, légèrement plus puissant avec 1600 ch, les FW 190A2. Ils cédèrent la place bientôt à la série D qui utilisait, elle, du carburant C3 avec un indice d'octane de 100 en lieu et place du B4 dont l'indice d'octane était de 87. Ce changement de carburant permit d'augmenter le taux de compression, augmentant la puissance de décollage à 1 700 ch sur le D1 et 1730 sur le D2. Un autre perfectionnement introduit par la série D, fut la possibilité de monter un système de surpuissance NW-50 qui, par une injection de mélange eau et méthanol au niveau du compresseur, permettait (entre autres) de refroidir l'air sortant de celui-ci. Les systèmes NW-50 furent cependant disponibles assez tard sur la production de la série D. Les versions G et H étaient des D adaptées pour l'usage sur bombardiers bimoteurs, avec des rapports de réduction plus élevés pour entraîner de plus grosses hélices et des sens de rotation inversés, respectivement vers la droite et vers la gauche.
Les développements suivants tentèrent de remédier à la faiblesse des performances du compresseur et donc celle du moteur à grande altitude. Le BMW 801E utilisa pour ce faire des rapports de vitesse du compresseur optimisés pour la haute altitude, ce qui permettait de gagner 100 ch sur le régime de croisière et 150 sur celui de combat. Les travaux débouchèrent ensuite sur BMW 801R pourvu d'un compresseur plus complexe avec deux étages et quatre vitesses. Le BMW801F, fut lui l'ultime perfectionnement du BMW 801E, capable de fournir une puissance au décollage de 2 400 ch.
Parallèlement, de nombreux efforts furent produits pour associer un turbocompresseur au BMW 801, donnant naissance au BMW 801J, basé sur le D, délivrant 1 810 ch au décollage et 1 500 à 12 200 mètres, là où un D2 produisait 1 630 ch. Le BMW 801Q, basé lui sur le E, qui était encore plus performant, donnant quelques 1 715 ch à la même altitude, ce qu'aucun moteur allié n'était capable d'égaler. Cependant, ces moteurs se révélèrent extrêmement coûteux à produire et, finalement, les versions de haute altitude du FW 190 finirent par employer d'autres moteurs plus économiques, comme le Junkers Jumo 213.