Kromě sériových motocyklů vyráběla Jawa také speciály pro závody, zpravidla se jednalo o čtyřtaktní jednoválce objemu 250 a 350 cm³. Z počátečních licenčně vyráběných motocyklů dospěli ve vývoji k vlastním konstrukcím testovaných na prototypech. Jawa věnovala pozornost všem světovým novinkám, rovněž sama zkoušela různé konstrukční varianty dílů a stavebních celků. Tak například pérování se nezkoušelo jen na prototypech, ale i v extrémních sportovních podmínkách. K pozoruhodným konstrukčním řešením patřilo pérování pomocí složených kroucených pér, které se rovněž zkoušelo na závodech. Motocykl vydržel sice celou šestidenní, ale způsob odpružení se neosvědčil v sériové výrobě. Právě tak dopadlo pérování zadního kola listovými péry. Tentokrát se avšak dospělo jen k stádiu prototypu. Při testování se ukázal tento způsob absolutně zcestný, motocykl byl v zatáčkách neovladatelný. V Jawě ověřovali také pneumatické pružení, dokonce se systémem malých gumových měchů, samozřejmě bez uspokojivých výsledků.

Hlavní výrobní program tvořili dvoutakty, ale i čtyřtaktům věnovala konstrukční kancelář velkou pozornost. U dvoudobých motorů byli ověřovány různé tvary kanálů i rozdílné konstrukce celého systému, např. nejrůznější písty, dokonce i dvouválcový motor s protiběžnými písty se společnou zápalnou komorou. Tento prototyp měl dvě oddělené klikové hřídele na protilehlých stranách každého válce. Potíž byl zvládnout synchronizací obou klikových mechanismů, přestože motor dosahoval slibného výkonu.

Zkušenosti měla Jawa i s kompresory. Poprvé s nimi experimentovali na dvoutaktním trojválcovém hvězdicovém motoru, o kterém již byla řeč. Také stopětasedmdesátka zkonstruovaná Dipl. Ing. Wsewoldem Gretschenkem, dala tušit, že se Jawa bude problémem ještě blíže zabývat. Mimo to byly prováděny pokusy s městským plynovým motorem.

Většina této práce byla několik mil vzdálená od sériové výroby a často také od závodních strojů. Nicméně měla vliv na další vývoj prácí v konstrukční kanceláři Jawa. Některé experimenty daleko předběhly dobu, jako např. stavba motoru s rotačním šoupátkem s řetězovým pohonem. Zkoušen byl také dvoutaktní motor se vstřikem směsi do válce a vzduchovém vyplachování. Kromě těchto dá se říct laboratorních motorů se vyvíjely a v omezeným sériích vyráběly sportovní motocykly, na kterých se testovali novinky a jezdili na nich špičkový jezdci. Sportovní úspěchy jsou tou nejlepší reklamou, známou pravdu si Janeček uvědomoval, mimo to ho motoristický sport zajímal.

Na konstrukci sportovních strojů se také podílel G. W. Patchett. Série sportovních strojů vycházela ze sériové výroby, především z třistapadesátky OHV. Byly ale i případy, kde se motor vyvinul výhradně pro závod. To se týká Jawy 250 OHV z konce třicátých let. Jawa si uvědomovala použití sportovních úspěchů pro propagační účely a účastnila se již od roku 1930 soutěží a závodů, samozřejmě ještě s první pětistovkou. Pravou angažovanost dosáhla ale až s nástupem malé stopětasedmdesátky. Na jejíž základě vznikly různé pozoruhodně konstrukce, mezi nima také čtyřtaktní jednoválcový speciál. Roku 1934 se objevila třetí série sportovní verze s kapalinou chlazeným motorem, jehož chladič se nalézal ve středu pod palivovou nádrží podélně orientován s osou motocyklu. Motocykl vážil jen 90 kg, výkon 4,5 kW (6 PS) při 3800 ot. za min., maximální rychlost 90 km/h. Tyto motocykly byly určeny jak pro okruhové závody, tak pro plochou dráhu a těšili se velké oblibě.

Zcela unikátní byla Jawa 175 s pístovým kompresorem z roku 1934. Jednalo se o dvoutaktní jednoválcovým motor, jehož kompresor se nalézal v dolní skříni kliková hřídele. Také zde bylo zvolené termosifonové kapalinové chlazení. Motor měl výkon 6,6 kW (9 PS) při 4 200 ot. za min. a propůjčoval 72 kilogramů těžkému stroji rychlost 120 km/h. František Brand na něm dosáhl celou řadu trofejí.

Když mluvíme o stopětasedmdesátce, zmíníme se hned také o čtyřtaktu se stejným zdvihovým objemem z roku 1937. Charakteristický pro tento motocykl je "X"-forma řidítek a karburátor nad hlavou válce. Motor OHV vyvinul výkon 8,8 kW (12 PS) při 6 000 ot. za min., motocykl s ním dosáhl rychlost 120 km/h.

Tyto řešení svědčí o schopnostech konstruktérů Jawy, které vedlo k mnohým vítězstvím továrních i soukromých jezdců. Prvních velkých úspěchů dosáhla značka v prvním roku výroby. František Brand získal zlatou medaili ve velkém motocyklové soutěži přes 1 000 kilometrů, kde se automatický mělo za to, že zvítězit mohl jen těžký a velký stroj.

Další špičkový stroj a zároveň poslední v tomto časovém období byl vyvinut těsně před vypuknutím druhé světové války. Pracovalo se na něm až do roku 1943. Motocykl měl příčně uložený dvouválcový motor 2xOHC o zdvihovém objemu válců 500 cm³, výkon 37 kW (50 PS) při 7 000 ot. za min, kompresním poměr 16:1. Přívodní ventily byli na přední straně a vypouštěcí ventily na zadní straně hlavy válce. Pro pohon vačková hřídele bylo použito ozubených koly mezi válci. Zapalování obstarávala magnetka. Kompresor byl poháněn řetězem, v sacím potrubí kompresoru byl zamontovaný karburátor Amal se dvěma plováky. Suchá vícelamelová spojka, místo převodovky měl jen jednu hřídel. Trubkový rám se dole rozděloval. Přední vidlice byla teleskopická s krátkým zdvihem. Motocykl vážil 119 kg.

Kromě těchto speciálních konstrukcí byly samozřejmě připravovány také nové motocykly pro sériovou výrobu. Ještě na začátku války přišel prototyp Jawy 125 a nové Jawy 250, jejich výroba se ale nikdy neuskutečnila.