オイスターケースはロレックスが名声を得ている決定的要素のひとつである。ロレックスが1926年に発明したオイスターは、ベゼルと裏蓋、リューズがミドルケースにねじ込まれた特許取得のシステムを備える、世界初の腕時計用の防水ケースであった。完璧な密閉性と堅牢さを誇るロレックスオイスターは、まさに牡蠣（オイスター）そのものだ。ケース内部に完全な密閉空間を作り、高精度のパーぺチュアルムーブメントを水、埃、圧力から保護する。

1933年に登録されたロレゾールという名称は、今日、ひとつの時計の中での18 ct ゴールドとスチールの組み合わせを指す。ロレックスが最初に色の異なる2つの金属を使ったのは1920年代。当時、ロレックスの時計には、主にイエローゴールドまたはレッドゴールドに、ホワイトゴールドまたはプラチナを組み合わせたバイカラーのケースが提案されていた。1945年のオイスター パーペチュアル デイトジャストの発表から3年後には、ロレゾールを使ったモデルが登場した。イエロー、エバーローズ、あるいはホワイトのロレゾールの使用は次第に、プロフェッショナルコレクションを含むほかのモデルにも採用されていった。

トリプロック リューズは、ダイバーズウォッチのために特別に開発された、特許取得済みの三重防水システムである。ロレックスが開発したこのシステムにより、サブマリーナおよびその他一部のプロフェッショナルモデルでは300m（1,000フィート）、ロレックス ディープシーでは3,900m（12,800フィート）の防水性が実現した。1970年に初登場したこのトリプロック システムは、最も信頼性の高い素材を用いた10個の部品で構成される。リューズはオイスターケースにしっかりとねじ込まれ、潜水艦のハッチのごとく完全に密閉される。

ロレックスのサファイアクリスタルは、傷防止サファイアで作られている。

時計ケースには、その耐圧性の基準を試すための厳格なテストが課されている。真空テスト、圧縮テスト、凝結テストの3段階による検査により、ケース内の湿度の存在を確かめることができる。

コスモグラフ デイトナには、ロレックスが独自独自に開発・製造した自動巻の機械式ムーブメント、キャリバー4130が搭載されている。このムーブメントは従来のクロノグラフより部品数が少なく、それゆえにムーブメントの信頼性が高められる。すべてのパーペチュアルムーブメントと同 様に 、キャリバー4130は、スイス公認クロノメーター検査協会（COSC）のテストに合格した高精度の時計のみに与えられる、クロノメーター認定を受けている。そしてこのクロノグラフ ムーブメントには、衝撃や温度変化に高い耐久性を発揮するパラクロム・ヘアスプリングが採用されている。

ロレックスウォッチの文字板に表記された“SUPERLATIVE CHRONOMETER OFFICIALLY CERTIFIED”は、このウォッチの中に搭載されたムーブメントがCOSC（スイス公認クロノメーター検査協会）の認定する真のクロノメーターであることを意味する。この認定は、この独立した非営利協会が定めた、15日間昼夜を徹しておこなわれる厳しい試験基準に合格したムーブメントだけに与えられる、高品質と高精度の証である。ロレックスは、すべてのムーブメントにこの高いレベルのクオリティを義務付けている点で、時計界の中でも類を見ないブランドだ。

機械式時計において、振動子は時の守護者である。従来の振動子のヘアスプリングは強磁性の合金を素材としているため、精度に悪影響を及ぼす磁場、温度変化、衝撃に対して脆弱である。長年の研究を経て、ロレックスは人間の髪の毛よりも細い、ブルーのパラクロム・スプリングを開発した。ニオビウムとジルコニウムを含む非常に安定した常磁性合金を素材とし、磁力の影響を受けず、衝撃に対しても標準の10倍もの耐性を発揮する。歴史的に、このヘアスプリングの独特のブルーは、極上の精度を誇るタイムピースにのみ許されるステータスシンボルと見なされている。

ロレックスにより1931年に発明された独創的な機構は、手首の自然な動きをとらえて、ウォッチのムーブメントに信頼性のあるエネルギーを与えることを可能とする。この機構は、半月型の分銅で構成され、軸上で自由に両方向に回転する。この分銅が回転すると、ローターがパーペチュアル ムーブメントのゼンマイを巻上げ、時計に一定のエネルギーが継続して供給される。この仕組みにより、時計の精度が向上し、頻繁な巻上げが不必要となる。パーペチュアル ローターシステムは、2つの赤いリバーシングホイールによって、ローターの回転方向に関係なくムーブメントの効率的な巻上げを可能とする。

1933年に登録されたロレゾールという名称は、今日、ひとつの時計の中での18 ct ゴールドとスチールの組み合わせを指す。ロレックスが最初に色の異なる2つの金属を使ったのは1920年代。当時、ロレックスの時計には、主にイエローゴールドまたはレッドゴールドに、ホワイトゴールドまたはプラチナを組み合わせたバイカラーのケースが提案されていた。1945年のオイスター パーペチュアル デイトジャストの発表から3年後には、ロレゾールを使ったモデルが登場した。イエロー、エバーローズ、あるいはホワイトのロレゾールの使用は次第に、プロフェッショナルコレクションを含むほかのモデルにも採用されていった。