ストップウオッチのスタート・ストップの制御には「ピラーホイール方式」を採用しています。プッシュボタンを押すときの指の力が動作に影響を与え難く、クラッチ（動力伝達機構）やレバー類に無駄なトルクがかからないものです。

機械式クロノグラフは、時刻表示の機構から、動力伝達機構（クラッチ）によって動力と精度、同じ振動数がストップウオッチ機構に伝達されます。そのため必然的にその精度も、時刻表示の精度と同じになります。 クラッチ機構として採用しているのは、計測開始時の針飛びがない「垂直クラッチ方式」です。水平クラッチ方式で発生しやすい、ストップウオッチ針のぶれがなく、より正確な計測が可能となります。

三つ叉（また）が一体となったパーツ「三叉ハンマー」は、ストップウオッチの秒針、分針、時針の 3 本の針を、同時かつ瞬時に帰零（ゼロリセット）するものです。

「デュアルインパルス脱進機」は、がんぎ車から直接てんぷに力を伝える「直接衝撃」と伝統的な「間接衝撃」を組み合わせることで、動力ぜんまいの力をより高い効率で、てんぷに伝達できる独自の構造を実現しています。一般的には、てんぷの振動数が上がるほど、脱進機効率と呼ばれる動力の伝達効率は下がるとされています。その振動の速さに、がんぎ車とアンクルが追いつききれないためです。そこで、キャリバー9SC5 では、「MEMS」技術で作られた複雑な形状のパーツを採用しシンプルな構成で組み合わせています。それにより、脱進機効率を飛躍的に高め、ツインバレルとの相乗効果によって 10振動でありながら、72 時間の長時間持続を実現しました。

キャリバー9SC5は、高度な解析技術と製造技術、匠の技の融合によって生まれたグランドセイコー独自の「巻上ひげ」を搭載し、より安定した精度を実現しています。この巻上ひげは、姿勢差が小さく、振り角が変化しても精度が狂いづらいという優れた特性を持ち、新たな解析技術のもと、8万通りを超えるひげぜんまいの形状の中から見出された最 適な形状を備えています。

精度の調整には、緩急針のない「フリースプラング」方式を採用し、てん輪の側面にある4つのちらねじを回し、てん輪の慣性モーメントを調節することによって、その進み・遅れの調整を行います。緩急針のないこの構造によって、ひげぜんまいの耐久性が向上し、より高い精度を長期間、安定的に維持することができます。これは、長年にわたって蓄積してきた設計技術と部品の製造技術、職人たちの熟練の手業があってこそ実現した機構です。さらにグランドセイコーフリースプラングは、一定の条件下で、ひげぜんまいの末端を固定するひげ持ちを回転すると等時性が変化する法則を応用した機構を搭載し、緩急針を持たないフリースプラングでありながら、等時性の調整が可能です。

キャリバー9SC5は「ツインバレル」によって従来の約2倍の高トルクを確保しながら、デュアルインパルス脱進機との連動によって 72時間の連続駆動を実現しています。表輪列の歯車への負担を減らす構造を取ることで、部品の耐久性を確保しています。動力ぜんまいのエネルギーを十分に長時間確保できるようになったことから、従来よりも慣性モーメントの大きいてんぷを搭載し、より安定した精度を誇る10振動ムーブメントを実現しました。

デュアルインパルス脱進機」は、がんぎ車から直接てんぷに力を伝える「直接衝撃」と従来の「間接衝撃」を組み合わせることで、動力ぜんまいの力をより高い効率で、てんぷに伝達できる独自の構造を実現しています。一般には、てんぷの振動数が上がるほど、脱進機効率と呼ばれる動力の伝達効率は下がるとされています。その振動の速さに、がんぎ車とアンクルが追いつききれないためです。そこで、キャリバー9SA5では、「MEMS」技術で作られた複雑な形状のパーツを採用しシンプルな構成で組み合わせています。それにより、脱進機効率を飛躍的に高め、ツインバレルとの連動によって10振動でありながら、80時間の長時間持続を実現しました。

キャリバー9SA5は、高度な解析技術と製造技術、匠の技の融合によって生まれたグランドセイコー独自の「巻上ひげ」を搭載し、より安定した精度を実現しています。この巻上ひげは、姿勢差が小さく、振り角が変化しても精度が狂いづらいという優れた特性を持ち、新たな解析技術のもと、8万通りを超えるひげぜんまいの形状の中から見出された最適な形状を備えています。

精度の調整には、緩急針のない「フリースプラング」方式を採用し、てん輪の側面にある4つのちらねじを回し、てん輪の慣性モーメントを調節することによって、その進み・遅れの調整を行います。緩急針のないこの構造によって、ひげぜんまいの耐久性が向上し、より高い精度を長期間、安定的に維持することができます。これは、長年にわたって蓄積してきた設計技術と部品の製造技術、職人たちの熟練の手業があってこそ実現した機構です。さらにグランドセイコーフリースプラングは、一定の条件下で、ひげぜんまいの末端を固定するひげ持ちを回転すると等時性が変化する法則を応用した機構を搭載し、緩急針を持たないフリースプラングでありながら、等時性の調整が可能です。

キャリバー9SA5は「ツインバレル」によって従来の約2倍の高トルクを確保しながら、デュアルインパルス脱進機との連動によって80時間の連続駆動を実現しています。表輪列の歯車への負担を減らす構造を取ることで、部品の耐久性を確保しています。動力ぜんまいのエネルギーを十分に長時間確保できるようになったことから、従来よりも慣性モーメントの大きいてんぷを搭載し、より安定した精度を誇る10振動ムーブメントを実現しました。

9Sメカニカルムーブメント初の「瞬間日送り機構」は、新たに「可動式日送りつめ」を開発することで、より美しく瞬時にカレンダーを切り替えながら、日付修正時の実用性を向上させました。「MEMS」技術によって、複数のばねを組み合わせることで、部品耐久性を高めながら省スペース化を実現し、ムーブメントの薄型化に貢献しています。

高精度と長時間持続を実現するとともに、ムーブメントの薄型化を図ることは、最たる課題のひとつでした。技術陣は試行錯誤を繰り返し、「水平輪列構造」という新たな構造によりキャリバー9S85に比べて約0. 8mmの薄型化を実現させました。さらに、これまで以上の装着感を追求するべく、腕時計として完成した時の重心位置にもこだわりました。ムーブメントの底面からりゅうずの中心までの距離を従来よりも縮め、可能なかぎり裏ぶた側へ寄せることで、腕時計としての重心位置を下げ、より安定感のある腕なじみと快適な装着感を実現しています。
また、ムーブメントの厚さに由来する制約にとらわれることなく、デザインの幅を広げ、豊富なバリエーションを生み出すことを可能にしました。

ムーブメントの外観は、グランドセイコーならではの上質な感性価値を与えるべく、設計の構想段階からデザイナーが参画し美しさを極限まで追求しました。最たる特徴は、曲線を多用した温かみのある流線形を描く「受」のデザイン。この造形は、山の稜線やゆるやかな川の流れを映し出すべく考案されました。美しく時を刻み続けるムーブメントの動きがどこからでも見えるよう、受の分割の間を広く取り、大きくくり抜かれた回転錘をとり入れながら、美しい外観と実用性を両立させるべく、細部にわたって工夫が凝らされています。受の表面には、なだらかな波目模様、歯車の表面には、その1枚ずつに繊細な模様仕上げを施しています。さらに、ムーブメント側面には、梨地加工を施し、光を抑え、落ち着いたトーンに仕上げています。これは、美しいダイヤカットを施した受の稜線や端面、穴のまわりが放つシャープな輝きを、より一層際立たせるために凝らされた趣向です。こうして、グランドセイコーらしい品格と、これまでにはないメリハリのきいた上質な輝きをあわせ持つムーブメントが完成しました。

装着性に配慮した設計で、ムーブメントの厚さを従来のキャリバー9R6系と比べて0.8mmの薄型化を実現。回転錘をはじめとする部品の薄型化を図りながら、ムーブメントの底面からりゅうずの中心までの距離を4.2mmから3. 4mmへと縮め、りゅうずの位置をできる限り裏ぶた側に寄せることで、腕時計として腕につけた時の重心位置を下げています。腕により近い位置に重心を移すことによって腕なじみの良い装着感を実現するとともに、ムーブメントの薄型化によって、腕時計としての薄型化も果たしました。

ぜんまいの自動巻上方式に、「オフセットマジックレバー」と呼ばれる機構を採用しています。キャリバー9R6系に搭載したセンターマジックレバー方式では、マジックレバーの軸が回転錘の中心軸からずれた偏心ピンに入っていることで、ぜんまいを巻き上げることができる一方、ムーブメントの中心に、回転錘とマジックレバーを重ねる構造を取っていたことから、厚さの課題がありました。

そこで、キャリバー9RA2では、新しく開発した「クランク車つきマジックレバー」を採用し、それをムーブメントの中心からオフセットして配置することによって、薄型化を実現しています。「クランク車つきマジックレバー」は、信州 時の匠工房独自の切削技術によって作られた新たなマジックレバーの構造で、クランク車による負荷を最小限に抑えるための改良が施されています。さらには、伝え車の配置も移動させることで、この「オフセットマジックレバー」によってムーブメントの薄型化を図りながら、巻上効率を向上させました。

「デュアルサイズバレル」は、スプリングドライブムーブメントの動力源となるぜんまいを収納する香箱を2つ並べて配置しています。キャリバー9RA2は、この機構を搭載するとともに、輪列増速比を見直すことで、キャリバー9R6系と同等の高トルクを確保しながら、120時間の長時間持続を実現しました。同じ大きさの香箱を2つ並べた場合、デッドスペースができてしまうため、大きさの異なる2つの香箱（デュアルサイズバレル）を配し、限られたスペースを無駄なく有効に活かした構造になっています。香箱は、その大きさによって動力の伝達効率が変動しますが、キャリバー9RA2では、2つの香箱が、同じ効率で動力ぜんまいの力を伝達できるよう改良を加え、均等に巻き上がる機構を実現しました。

3つのパーツに分かれていた1番受、2番受、巻真受を一体化させ、ムーブメントの中心に1本芯の通った大黒柱を通す「ワンピースセンターブリッジ」を採用。
この構造によって、3時-9時方向の地板を強靭に補強しながら、構造内にほとんどの輪列を収めることで、堅牢性、耐久性、耐衝撃性を格段に高めています。また、従来、別部品であった3つの受が一体となったことで、部品や組立のばらつきをなくし、歯車間の伝達効率を高めることにも寄与しています。

ムーブメントの外観にはスプリングドライブの生まれ故郷・信州の自然にオマージュを捧げた、こだわりの仕上げ加工が施されています。イメージしたのは、初冬に見られる霧氷の木々や、そのすき間から見える星空です。氷点下から生まれる霧氷は、氷層特有の凹凸ある質感と全体から放たれる美しい光の輝きが特徴的です。そこには、いつまでも眺めていたくなるような独特の美しさがあります。霧氷をムーブメントの外観で表現するべく「受」の表面には梨地加工を施し、落ち着いたトーンに抑えながら気品ある静かな輝きを実現しました。受の稜線や端面、穴のまわりにはダイヤカットを施すことによって、夜空に煌めく星のごとく、どこからでも光を受けて、シャープな輝きを放ち、これまでにはないメリハリのきいた深遠な輝きを実現しています。