Viele Jahre griff Omega für seine Kaliber auf die Erzeugnisse des weltgrößten Rohwerkeherstellers ETA zurück und veredelte sie unter eigenem Namen. Doch seit 2007 gibt es auch eigene Kaliber, deren Anteil stetig wächst. Eine Spezialität hierbei ist seit 1999 die Co-Axial-Hemmung. Anfangs noch auf ETA-Basis produziert, stellt Omega diese Baugruppe inzwischen selbst her. Sie läuft besonders erschütterungssicher sowie reibungsarm und kommt außerdem mit geringer Schmierung aus. Zuerst stattete Omega die Uhren der Serie De Ville mit dieser Technik aus. Das bewährte ETA 2892-A2 diente Omega als Basiskaliber für den ersten Einsatz der Co-Axial-Hemmung. Der Engländer George Daniels erfand die Technik in den 1970er-Jahren, sie ist damit vergleichsweise neu. Man findet sie heute exklusiv bei zahlreichen Omega-Modellen, das Zifferblatt ist mit einem entsprechenden Schriftzug versehen.
Zu den neuesten Errungenschaften der Entwickler aus der Schweiz zählt eine besondere Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern. Im Oktober 2013 bildete eine Seamaster Aqua Terra den Auftakt zu einer neuen Generation von Uhren mit Kalibern, die auch bei einer Magnetstärke von 15.000 Gauß unbeeindruckt bleiben. Das nicht magnetische Halbmetall Silizium ist für diese Eigenschaft verantwortlich. Omega entwickelte 2015 ein eigenes Gütesiegel für unmagnetische Uhren.
Die Vorzüge einer Omega haben viele bekannte Persönlichkeiten überzeugt, reale wie fiktive. Allen voran den englischen Geheimagenten James Bond, der 1995 für Goldeneye erstmals eine Seamaster als Dienstuhr nutzte. Auch der Ozeanograf Jacques Cousteau setzte bei vielen seiner Tauchgänge auf diese Modellreihe. Elvis Presley, König des Rock´n Roll, trug 1960 während seiner Stationierung als GI in Deutschland eine Seamaster Calendar, als er zum Sergeant befördert wurde. Doch nicht nur Könige, auch mehr oder weniger gewählte Staatsoberhäupter und andere Prominente wissen die Marke zu schätzen. US-Präsident John F. Kennedy und Chinas Vorsitzender Mao Zedong entschieden sich für Omega. Michail Gorbatschow, Staatschef der Sowjetunion, wurde mit einem goldenen Zeitmesser der Constellation-Serie gesichtet. Und Schauspieler Tom Hanks besitzt eine Omega Speedmaster Professional – eine Reminiszenz an seine Hauptrolle im Weltraum-Drama Apollo 13.