Il castello, ancora ottimamente conservato, si erge su un colle isolato sopra la via Sarzanese che da Capezzano conduce a Pietrasanta. Il toponimo "Rotaio" potrebbe derivare dal re longobardo Rotari, il conquistatore di Luni e della pianura versiliese; la prima citazione risale comunque all'anno 884, quando con "Rotario" si indicava forse la rotondità del piccolo colle.

Il castello di Rotaio venne fatto costruire da Lucca nel 1223 e presenta una forma a stella tipica dei fortilizi ad uso militare: venne infatti realizzato per impedire ai signori della Lunigiana di far pervenire rinforzi ai castelli camaioresi alleati con la città di Pisa, che poco dopo sarebbero stati conquistati dal comune lucchese. Rotaio fu spesso conteso tra Lucca e Pisa proprio a causa della sua posizione strategica, che consentiva di controllare la via Francigena e la piana della Versilia.

Del castello si conserva interamente la cinta muraria e al suo interno la torre e gli altri annessi. La struttura è attualmente proprietà privata e pertanto non è stato possibile svolgere indagini più approfondite.