Na virada do século XX, as inovações na produção industrial, transportes, ciências e medicina trouxeram demandas para uma medição de tempo mais precisa. No atletismo, as demandas para uma cronometragem precisa e confiável se tornaram mais críticas, já que os competidores e os recordes mundiais poderiam ser separados por meros centésimos de segundo.
Embora os cronógrafos sejam essenciais na cronometragem de eventos esportivos e viagens, uma visita ao médico por parte de Charles-Auguste Heuer levou a uma inovação na medição médica. A escala colorida no novo cronógrafo de bolso Sphygmometer da Heuer, patenteada em 1908, permitiu que o médico determinasse a frequência cardíaca do paciente depois de contar os batimentos cardíacos por apenas 20 segundos.
Conforme as viagens de carro e de avião se tornaram mais frequentes, a Heuer criou um instrumento resistente para ser instalado no painel da nova geração de veículos. O "Time of Trip" era um cronógrafo de precisão, indicando a hora do dia no mostrador principal, enquanto dois ponteiros em um mostrador menor registravam a duração da viagem. O motorista ou piloto usava um botão para iniciar e parar a gravação do "time of trip (tempo da viagem)", por exemplo, para medir o tempo corrido de uma saída de carro.
Uma vez que os relógios de pulso começaram a substituir os relógios de bolso, a Heuer transferiu o cronógrafo de precisão do bolso para o pulso. Em 1914 o catálogo da Heuer descrevia o cronógrafo de pulso como algo "único no mercado".
Modalidades tão variadas quanto cronometragem esportiva, produção industrial e cálculo de artilharia demandavam cronômetros mais precisos. Charles-Auguste Heuer, filho de Edouard Heuer, era agora o responável pela empresa, e liderou um projeto para levar cronômetros de 1/5 de segundo para exibir 1/50 e 1/100 de segundo, no Mikrograph e no Semikrograph. Versões de frações de segundos logo se seguiram, para mostrar o diferencial de tempo entre dois competidores.
A precisão e a confiabilidade dos cronômetros Heuer fizeram deles a escolha para os eventos esportivos mais importantes do mundo. A Heuer foi fornecedora de cronógrafo para os Jogos Olímpicos e também para campeonatos mundiais de eventos alpinos. Estes eventos foram precursores de numerosos compromissos para que a TAG Heuer cronometrasse eventos esportivos de automobilismo, atletismo e vela nas décadas seguintes, incluindo as corridas Indianapolis 500 e de Fórmula 1.