Giovanni Panerai öppnade upp sitt urmakeri i Ponte Delle Grazie i Florens. Detta var också stadens första urmakarskola. Butiken ändrade sedan läge till sin nuvarande lokalitet i Palazzo Arcivescovile på Piazza San Giovanni, där namnet på verksamheten ändrades till "Orologeria Svizzera" i början på nittonhundratalet.
För att möta den italienska kungliga flottans behov skapade Panerai 1916 Radiomir, ett radium-baserat pulver som gav lyster till instrumenten. Utmärkt för synlighet under vatten. År 1936 försågs attackdykare vid ubåtsflottiljen med Radiomir verk, vars luminösa siffror var behändiga. Under 1938 ställde den kungliga flottan ännu högre krav, urverken måste nu klara av att vara under vatten i extrema förhållanden och under långa perioder. Gluggarna förstärktes för att möta kraven och tillverkades av samma stål som klockans underrede för att bättre stå emot motståndet under vatten.
Panerais rötter kan spåras tillbaka till en tid då företaget var den enda leverantören av instrument med hög precision till den kungliga italienska flottan, i början på nittonhundratalet. Kommandosoldater bar Panerais armbandsur under sina episka ansatser nedsänkta i vatten. Tack vare innovationer för att skydda kronan inspirerades Panerai att skapa det första militära undervattensurverket. År 1943 presenterade Panerai en prototyp särskilt utformad för däckbefäl: Mare Nostrum, en två-räknar kronograf. Det tänks att endast två eller tre av dessa armbandsur tillverkades och det enda som lever kvar är fotografier och ett enda exempel som upptäcktes 2005. Under 1949 ersattes Radiomir med Luminor, tritium-baserat denna gång och 1950 var utvecklingen från Radiomir till Luminor fullbordad. Designen kännetecknas av dess kron-skyddande bro, med förstärka gluggar av samma stål som den platta, breda kuddformade ramen. Nuvarande modeller av detta underrede är benämnda som Luminor 1950. Under 1956 utvecklade Panerai ett Radiomir verk för den egyptiska flottan, som kännetecknas av sin makalösa storlek med en ramdiameter på 58 millimeter. Dess styrka var förmågan att hantera svåra vattenmotstånd samt en markerad kransring för beräkning av nedsänkningen.
