В модели GMT-Master II установлен калибр 3186 с автоматическим подзаводом, полностью разработанный и изготовленный мастерами Rolex. В дополнение к обычным стрелкам, часовой, минутной и секундной, часы оснащены 24‑часовой стрелкой для индикации второго часового пояса. Как и все механизмы Rolex Perpetual, калибр 3186 имеет сертификат швейцарского хронометра, выдаваемый сверхточным часам. Механизм 3186 оснащен спиралью Parachrom, обеспечивающей более надежную защиту от сотрясений и температурных изменений.