À la foire de Bâle en 1972, la marque lance la Royal Oak, la première montre de sport de luxe. La particularité de ce modèle réside dans l'utilisation de l'acier. Pour la première fois, l'acier est utilisé comme un métal précieux. Mais la montre se distingue surtout par son design original et reconnaissable. Le cadran octogonal est doté de huit vis hexagonales apparentes et d'un bracelet intégré. La montre abrite un calibre 2121, l’un des mouvements mécaniques à remontage automatique les plus plats du monde (3,05 mm d’épaisseur). Cette montre est dessinée par Gérald Genta la veille de la foire horlogère de Bâle en 1971 et propose un design radicalement différent des montres de l'époque. Elle doit séduire le public italien à qui elle est destinée et contrer l'émergence des montres à quartz venues du Japon. Un an plus tard, la montre est présentée officiellement au public. Son nom vient de Charles II d'Angleterre, qui, pour échapper aux troupes d'Oliver Cromwell, se cacha dans un chêne, devenu un « chêne royal ». Plus tard, entre 1769 et 1914, le terme Royal Oak est repris et donné à quatre bâtiments de la flotte britannique. Au début, la montre peine à séduire. La mode est aux petits formats alors que la Royal Oak est plus imposante. De plus la montre est en acier et coûte dix fois le prix d'une Rolex Submariner de l'époque. En 1974, Giovanni Agnelli, dirigeant de l'entreprise Fiat, l'arbore à son poignet. Alain Delon porte une Royal Oak dans le film Comme un boomerang en 1975. Au fil des ans, la Royal Oak devient l'emblème de la marque. La montre est alors régulièrement revue et dotée de nouvelles fonctionnalités. En 1983, une phase de lune et un calendrier lunaire viennent compléter le modèle. Un an plus tard, le calendrier perpétuel est ajouté. En 2002, trente ans après le lancement de la Royal Oak, Audemars Piguet édite une série spéciale et limitée : la Royal Oak Concept. Cent cinquante modèles sortent des ateliers de production. En 2010, une autre Royal Oak fait parler d'elle, il s'agit du modèle Équation du temps, qui différencie heure solaire et heure légale. 423 composants sont nécessaires pour créer cette nouvelle montre. Celle-ci est ajustée sur mesure en fonction du degré de longitude de la ville définie par l'acquéreur. En 2011, Audemars Piguet présente la Royal Oak Squelette Tourbillon à l'occasion du Salon international de la haute horlogerie. Un an plus tard, soit à l'occasion des quarante ans du modèle phare de la marque, la manufacture lance la Royal Oak Extra-plate et le Royal Oak Tourbillon Extra-plat Squelette en édition limitée. En 2013, Audemars Piguet présente la Royal Oak Automatique, dotée d'un bracelet en crocodile bleu, et d'un cadran en or gris surmonté de 470 diamants. En 2014, Audemars Piguet présente la Royal Oak Tourbillon Concept GMT lors du Salon international de la haute horlogerie. Ce modèle est notamment composé de céramique.