Soupape de thermostat utilisée dans un moteur à combustion interne et comprenant un logement pourvu d'au moins trois orifices, à savoir un orifice de moteur communiquant avec le système de refroidissement du moteur, un orifice de radiateur communiquant avec le radiateur, et un orifice de dérivation communiquant avec une dérivation. Cette soupape de thermostat comprend en outre un élément de soupape creux et sphérique supporté de façon à pivoter autour d'un axe de pivot à l'intérieur du logement entre deux positions d'extrémité, ledit élément de soupape étant pourvu d'au moins deux ouvertures dont l'une communique en permanence avec l'orifice de moteur et l'autre est située sur un plan sensiblement perpendiculaire audit axe de pivot, ainsi qu'un entraînement d'élément de soupape contrôlé par une sonde de température. La soupape de thermostat est caractérisée en ce que les axes de tous les orifices sont configurés sur des plans à peu près perpendiculaires à l'axe de pivot de l'élément de soupape, en ce que l'élément de soupape est à peu près un segment sphérique ou une sphère laminaire dont le côté ouvert communique en permanence avec l'orifice de moteur, et en ce que l'élément de soupape est doté d'au moins une traversée qui, dans l'une des positions d'extrémité dudit élément de soupape, est déconnectée de l'orifice de radiateur tandis que, dans l'autre position d'extrémité, il fait face à cet orifice de radiateur. La soupape de thermostat est également caractérisée en ce qu'un système de fermeture à peu près sphérique est configuré dans la zone de l'orifice de radiateur, et en ce que ledit entraînement agit sur l'élément de soupape de façon excentrique par rapport à l'axe de pivot.