La masse oscillante est le composant qui transforme le mouvement du poignet en énergie mécanique, remontant le ressort moteur d'un mouvement automatique. Ce n'est pas une invention récente : le principe remonte au brevet de John Harwood de 1924, où le rotor se déplaçait sur un arc d'environ 270° en frappant des ressorts amortisseurs latéraux, système appelé par la suite bumper. Rolex fut parmi les premiers à passer à la rotation complète à 360°, qui devint la norme pendant presque tout le vingtième siècle.
Le matériau de la masse oscillante affecte directement l'efficacité de remontage. Le tungstène est très utilisé aujourd'hui car il possède une densité extrêmement élevée : à volume égal, il pèse plus et génère plus de couple pour chaque degré de rotation. L'or — en particulier l'or 21 carats, ou 5N — est un choix plus traditionnel, souvent associé à des mouvements haut de gamme où le fond saphir rend le rotor visible comme élément esthétique. Le platine 950, utilisé par exemple dans la Tonda PF, pousse le concept encore plus loin : le matériau le plus dense disponible, fini avec le même soin que le cadran.
La distinction la plus importante, d'un point de vue technique, est entre le rotor central et le microrotor. Le rotor central tourne autour de l'axe du mouvement et couvre presque toute la surface du calibre ; le microrotor, introduit par Büren dans les années 1950 et repris par de nombreuses manufactures, a un diamètre réduit et est intégré au niveau de la platine ou des ponts, permettant des épaisseurs de l'ordre de 3-4 mm dans le mouvement fini. Le calibre L.U.C 96.22-L de Chopard atteint 6 mm d'épaisseur totale pour l'ensemble de la montre précisément grâce à cette solution. Le microrotor a un coût en termes de réserve de marche : la masse est plus faible, et les mouvements plus minces nécessitent souvent des ressorts moteurs plus courts.
Il existe aussi le rotor périphérique, où la masse oscillante s'exécute sur le bord extérieur du mouvement plutôt qu'au centre : Perrelet en a été le pionnier historique, et certaines réalisations récentes rendent le rotor visible depuis le côté du cadran plutôt que du fond. C'est une solution mécaniquement complexe — elle nécessite une couronne dentée périphérique et un pignon renvoi — mais elle libère complètement le centre du mouvement pour les décors ou les complications.
La fixation du rotor au palier est un détail rarement discuté mais qui compte en atelier : le sertissage est le système le plus épuré mais rend le rotor non amovible sans équipement spécifique ; les lames de blocage permettent le démontage mais ajoutent de la complexité ; l'écrou est esthétiquement visible. Certaines solutions récentes utilisent un filetage central qui se visse directement sur la couronne du palier, combinant facilité de démontage et profil bas.