二十世紀初，懷錶是人們最常用的實用計時工具。
漢斯・威爾斯多夫（Hans Wilsdorf）的職業生涯始於1900年，最初在拉紹德封（La Chaux-de-Fonds）的一家鐘錶公司工作。他敏銳地察覺到人們的生活方式正在不斷改變，特別是體育運動與戶外探險日益流行。這位於未來數年成為勞力士創辦人的遠見之士，發現懷錶被掩蓋於層層衣物之中，無法滿足新趨勢帶來的新需求。憑藉企業家的遠見卓識，他決定創造可佩戴在腕間的時計，這些腕錶可靠而精準，將成為充滿活力的現代生活的伴侶。
我們必須創造一款防水腕錶。
漢斯・威爾斯多夫面臨的主要挑戰之一是尋找一種保護腕錶的方法，使其免受灰塵與濕氣入侵，從而避免由此導致的錶殼內部運作不暢或氧化。在1914年的一封信中，他向之後成為勞力士腕錶製造所的比爾當地公司伊格勒（Aegler）表達了自己的意圖：「我們必須創造一款防水腕錶。」
1922年，勞力士推出Submarine腕錶。這款腕錶的鉸鏈上配有一個額外的外層錶殼，其外圈和水晶鏡面緊緊旋入錶殼，令外層錶殼防水。若需給腕錶上鏈或調校時間，必須打開外層錶殼才能接觸到錶冠。漢斯・威爾斯多夫致力於創造完全防水且便於使用的錶殼，而Submarine腕錶就是他在這條道路上踏出的第一步。
四年後，也就是1926年，蠔式錶殼獲得專利。此專利技術將外圈、底蓋和上鏈錶冠牢牢旋緊於中層錶殼，確保錶殼嚴絲合縫，對腕錶內部形成密封保護，令腕錶免受外部有害因素的侵擾。漢斯・威爾斯多夫將它們命名為「勞力士蠔式腕錶」與「勞力士蠔式錶殼」，是因為「腕錶能如生蠔般可長時間潛沒於水中，而零部件絲毫無損」。此發明是製錶業史上的一大突破。
為宣傳勞力士蠔式腕錶的多項出眾品質，漢斯・威爾斯多夫決定採用創新方式宣傳腕錶。他得知來自英國布萊頓的一位年輕秘書梅賽迪絲・吉莉絲（Mercedes Gleitze）準備游泳橫渡英倫海峽。若計劃成功，她將成為史上首位實現此重大成就的英國女性。於是，漢斯・威爾斯多夫請她在橫渡海峽時佩戴著勞力士蠔式腕錶，以證明這款腕錶完全防水。吉莉絲在冰冷的海水中奮力游動並成功橫渡後，《泰晤士報》的記者在報導中稱：「她戴著一枚小巧的金錶，……，這枚腕錶依舊走時如常。」
蠔式腕錶採用密封蠔式錶殼，是全球首款防水腕錶。
密封蠔式錶殼是勞力士腕錶的經典象徵。蠔式錶殼於1926年獲得專利，由旋緊至中層錶殼的外圈、底蓋及上鏈錶冠組成。隨著潛水物料及潛水技術的發展，這些部件亦不斷升級，以進一步加強腕錶的防水性能，並滿足潛水員的需求，從而使他們能夠下潛至更深的水域。
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為順應生活方式的改變，勞力士發明了防水錶殼。之後，品牌轉而設計並研發能夠滿足新銳深海專業潛水員需求的腕錶。1953年，勞力士推出Submariner，這是首枚防水深達100米（330呎）的潛水腕錶。Submariner的旋轉外圈上配備刻度字圈，可讓潛水員掌握水下時間，且有助於計算呼吸氣體的儲存量。新型旋入式上鏈錶冠設有兩個密封區，配備雙扣鎖系統，提升了蠔式錶殼的安全性。
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1970年，勞力士進一步革新製作工藝，新增第三個密封區，三扣鎖上鏈錶冠由此誕生。指針及鐘點標記塗有夜光物料，方便潛水員在黑暗的水下讀取時間。勞力士繼續革新防水技術，令Submariner的防水深度從1954年的200米（660呎）提升至1989年的300米（1,000呎）。日曆型錶款於1969年推出，其防水深度於1979年增至300米（1,000呎）。
勞力士是率先與傑出人士共同開展探險與探索的品牌之一。漢斯・威爾斯多夫認為這是相輔相成的合作方式，開始以天然環境作為測試腕錶性能的實驗室，並為傑出人士的探險活動配備蠔式腕錶。為測試時計的可靠性，勞力士邀請專業潛水員佩戴腕錶開展潛水任務，然後再收集他們對於腕錶的評價與建議，從而在人體工學及技術方面作出諸多改良。這種合作反饋過程成為勞力士研發流程的必要組成部分。
勞力士與法國水下攝影師、工程師兼探險家迪米特利・雷比哥夫（Dimitri Rebikoff）合作，以測試Submariner。在長達五個月的腕錶測試過程中，雷比哥夫展開了132次潛水測試，潛水深度在12至60米之間。他在報告中給予腕錶極高評價：「腕錶的整體情況令人滿意，所用材質不僅可抵禦極為嚴峻和危險的潛水環境，更是使用獨立設備進行潛水不可或缺的裝置。」
勞力士還參加了部分水下生科學研究計劃及探險活動，令其可在現實生活條件下測試腕錶性能。1960年，勞力士參與合作了由瑞士海洋學家雅克・皮卡德（Jacques Piccard）及美國海軍中尉唐・威路士（Don Walsh）領導的探險計劃。雅克之父為瑞士物理學家兼探險家奧古斯特・皮卡德（Auguste Piccard），他自1950年代初期開始與勞力士合作。1月23日，皮卡德與威路士駕駛奧古斯特設計的深海潛艇的里雅斯特號（Trieste），潛入太平洋馬里亞納海溝（Mariana Trench），抵達已知的世界最深處。
潛艇外側緊繫著Deep Sea Special勞力士實驗型腕錶，它隨兩位潛水員一同潛入了海底10,916米（35,814呎）。此原型錶款的圓拱形水晶鏡面令腕錶可以承受深海的巨大水壓。潛入海底約八個半小時後，的里雅斯特號重新浮出水面，而腕錶依舊走時準確，證明勞力士在設計過程中採用的技術確實有效。數十年後，才再次出現與之類似的劃時代偉大探險。
1960年代，技術的進步讓人們能夠更長時間地潛入海底更深處，比如為在海底基礎設施中工作的潛水員設計的新型「飽和」潛水法。飽和潛水法使用含大量氦氣的特殊混合呼吸氣體，讓潛水員可在海底停留數天乃至數週，並避免深海的巨大水壓對人體產生的毒性影響。此外，飽和潛水還能讓潛水員在工作環境中的壓強等同於相同工作深度的水中壓強。
潛水員會在海底加壓艙或高壓艙中居住數天或數週，僅在需要展開潛水任務時才離艙。這也意味著他們只需在潛水任務結束時經歷一次減壓過程。減壓所需時間可長達數天，具體時長取決於在水下停留的時間及工作水深。
在高壓艙中，潛水員佩戴的腕錶會逐漸充滿氦氣，氦氣的原子極小，可滲透防水密封圈。減壓過程中，錶殼中殘留的氦氣伴隨著與高壓艙形成壓力差的風險，外部壓力下降導致氣體無法從錶殼中釋放，可能損傷腕錶或導致水晶鏡面從錶殼中脫落。1967年，勞力士的排氦閥門獲得專利。此安全排氣閥門會在內部壓力過高時自動啟動，排除多餘氣體。
同年，勞力士推出Sea-Dweller潛水腕錶，其防水深度為610米（2,000呎），並於1978年增至1,220米（4,000呎）。這款腕錶亦配備排氦閥門，是飽和潛水員以及深海探險家與先驅者的理想工具。1969年，勞力士與海底居住科學計劃「玻璃隕石」（Tektite）的合作水到渠成，參加該計劃的四名潛航員在海底深處生活了58天，他們在此期間均佩戴勞力士腕錶。第二年，絲維雅・艾爾率領隊員參加「玻璃隕石二號」（Tektite II）計劃，參隊科學家均為女性。這位海洋生物學家自1982年起擔任勞力士代言人，並自1999年起擔任國家地理學會駐會探險家，她在半水下棲息艙中工作了兩週，期間佩戴一枚勞力士腕錶。
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1967年，勞力士開始與專門從事潛水艇研發的加拿大國際流體力學公司（International Hydrodynamics Company，簡稱「HYCO」）合作。Rolex Sea-Dweller腕錶被緊繫於HYCO潛水艇外側，與之一同展開各項不同任務。結束海底411米（1,350呎）為時四小時左右的一場潛水後，HYCO向勞力士寄送了他們對Sea-Dweller性能的結論：「在測試的各階段，腕錶始終表現出色。」
在測試的各階段，腕錶始終表現出色。
1971年，勞力士與Comex公司（全稱「Compagnie Maritime d’Expertises」）達成合作關係。這家位於馬賽的法國海洋工程公司同意為其潛水員配備勞力士腕錶，並定期報告腕錶性能，以便勞力士進一步提升腕錶的可靠性與功能性。在展開離岸研究調查活動的同時，Comex公司還實施了用於研發新技術的測試，以協助合作開展。
其中包括高壓艙測試，這測試還原了對潛水員及設備產生重大考驗的深海壓力環境。1988年，Comex公司組織了九頭蛇八號（Hydra VIII）探險活動，六名飽和潛水員潛入海底534米（1,752呎），刷新世界開放水域深潛紀錄並保持至今。所有潛水員全都佩戴Sea-Dweller。數年後，即1992年，Comex公司推出了九頭蛇十號（Hydra X）探險活動，有位潛水員在高壓艙中潛入了海底701米（2,300呎）的模擬深度。執行任務的43天中，他全程佩戴Sea-Dweller。
勞力士繼續挑戰深海水壓，堅持不懈地改進腕錶性能。2008年，品牌推出Rolex Deepsea。這款腕錶採用專利Ringlock系統錶殼結構，可抵禦深達3,900米（12,800呎）的壓力。Ringlock系統由圓拱形藍水晶鏡面、氮合金鋼壓力環以及鈦合金底蓋組成。Rolex Deepsea的單向旋轉外圈配備60分鐘刻度黑色Cerachrom陶質字圈，可讓潛水員安全掌握潛水時間。
這種高科技陶瓷屬性獨特，由此製成的刻度字圈十分堅硬，不易刮損，色彩不會因紫外線照射而改變，持久如新。這款專為深海研發的腕錶還配備另一項專利發明，即Chromalight夜光顯示，令腕錶更加清晰易讀。指針、鐘點標記及外圈的圓珠上均塗有能發出藍光的創新夜光物料。其發光時間是傳統磷光物料的兩倍，光線強度均勻，且可持續發光。
根據此類腕錶的標準，所有勞力士潛水錶均以其保證防水深度另加25%的深度進行測試。這意味著在實驗室中，Rolex Deepsea會被置入勞力士與Comex公司合作研發的高壓艙中，承受相當於海底4,875米的壓力（保證防水深度為3,900米）。
在Rolex Deepsea的啟發下，品牌推出Rolex Deepsea Challenge實驗型潛水腕錶，2012年3月26日，緊繫於著名探險家兼導演占士・金馬倫（James Cameron）駕駛的潛艇機械臂上，一同深潛至雅克·皮卡德與唐・威路士曾於1960年探索過的太平洋馬里亞納海溝。這款腕錶的保證防水深度達12,000米（39,370呎），滙集勞力士在防水性能方面的所有創新技術，在測試階段成功抵禦了水下15,000米的壓力。在此深度，Ringlock系統的中央密封環承受的壓力相當於20噸的重量。
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