«Голый» мотоцикл компании Chater-Lea середины 1920-х годов был доработан дли побед в гонках.
К 1909 году на колясочной модели появилась трехступенчатая коробка передач и монтируемое на коленчатом валу сцепление. Затем появились варианты используемых V-twin двигателей и другие двухколесные модели. В сезоне 1913 года компания вернулась к выпуску всего одной модели — 8-сильной двухцилиндровой с коляской. Затем появилась двухтактная модель с двигателем объемом 269 см3, двухступенчатой коробкой передач и главной ременной передачей. Выпуск этих двух моделей продолжался до 1916 года. После 1-й мировой войны в 1920 году компания вернулась на рынок с прежней 269-кубовой двухтактной машиной. В 1921 году появилась 976-кубовая модель с V-twin двигателем JAP. На следующий год была представлена одноцилиндровая модель с 488-кубовым двигателем с боковыми клапанами собственной конструкции. В 1923 году появились модели с двумя двигателями: верхнеклапанным 246-кубовым и 346-кубовым с боковыми клапанами. В 1924 году машины получили 348-кубовые двигатели BLackburne с верхними и боковыми клапанами. Собственный двигатель компании был увеличен в объеме до 545 см3. Это был последний год использования большого V-twin двигателя.В том же 1924 году началось оснащение моделей обтекаемыми баками. В то время мотоциклы Chater-Lea завоевывали себе имя на автодроме Брукленде, где Дугал Марчант устанавливал новые рекорды скорости. В 1924 году он первый преодолел рубеж в 160 км/ч на модели, оснащенной модифицированным под верхний распредвал двигателем Blackburne класса 350 см3.
Автодром Брукленде, 1924 год. Дугал Марчант со своим мотоциклом Chater-Lea, оснащенным модифицированным под верхний распредвал двигателем Blackburne. На этой машине он установил ряд рекордов скорости.
В 1925 году выпускались только три одноцилиндровых модели. На следующий год появилась новая 348-кубовая машина, чей верхний распредвал оснащался дисковыми кулачками. Ее вертикально расположенный распредвал приводился от коленчатого вала коническим шестернями. От кулачков приводились коромысла клапанов. Выпускались также спортивные модели с 348-кубовыми двигателями JAP и Blackburne и 545-кубовый мотоцикл с боковыми клапанами.
В сезоне 1929 года к ее модельному ряду добавился легкий мотоцикл с 247-кубовым двигателем Villiers и «грязевая» модель Dirt Track. В 1930-х годах выпускались только три дорожных модели. Перестали применяться двухтактные двигатели. В 1931 году на моделях использовались только моторы с распредвалами и боковыми клапанами. В 1935 году компания отказалась и от двигателей с распредвалами. Через год Chater-Lea прекратила производство мотоциклов и вернулась к общему машиностроению.