De Cosmograph Daytona, GMT-Master II en Sky-Dweller worden aangedreven door een automatisch mechanisch uurwerk dat volledig is ontwikkeld en geproduceerd door Rolex. In dit uurwerk komt alle technologie van Rolex samen. Het biedt voortreffelijke prestaties, met name op het gebied van nauwkeurigheid, gangreserve, gebruiksgemak en betrouwbaarheid.
De Cosmograph Daytona is uitgerust met kaliber 4131, waardoor het horloge niet alleen de uren, minuten en seconden kan weergeven maar via de chronograaffunctie ook tijdsintervallen kan meten. Kaliber 4131 is bijzonder zorgvuldig afgewerkt. Zo heeft het bruggen met Rolex Côtes de Genève-decoratie en een opengewerkte rotor.
De GMT-Master II wordt sinds de introductie van het uurwerk in 2018 uitgerust met kaliber 3285. Dankzij dit uurwerk kan het model niet alleen de uren, minuten en seconden weergeven, maar beschikt het ook over een datumfunctie en een extra tijdzone in 24-uursindeling.
De Sky-Dweller wordt aangedreven door kaliber 9002 en geeft naast de uren, minuten en seconden, een jaarkalender (met dag- en maandaanduiding) en een extra tijdzone in 24-uursindeling aan. Het in 2023 geïntroduceerde kaliber 9002 is alleen op dit model te vinden.
Kalibers 4131, 3285 en 9002 zijn voorzien van een automatisch opwindsysteem met een Perpetual rotor. Dankzij hun veertonarchitectuur en de zeer efficiënte werking van het echappement hebben deze uurwerken een gangreserve van respectievelijk 72, 70 en 72 uur.