בשנת 1922, הטיס ג'ורג' דה בוטזט (George de Bothezat), מהנדס שהיגר מבסרביה לארצות הברית, מסוק בעל ארבעה רוטורים ראשיים בקצותיהן של ארבע זרועות בצורת צלב. הרוטורים היו מורכבים משישה להבים בעלי מיתר ארוך שנשלטו בצורה קולקטיבית ומחזורית. תכנון המסוק כלל גם ארבעה רוטורי עזר לייצוב ושליטה. המכונה הגדולה טסה בהצלחה מספר רב של פעמים, אך ביצועיה הלא מספקים ומחירה המופקע גרמו לביטול המימון על ידי צבא ארצות הברית.
בשנת 1923, הטיס אטיין אומישן (Étienne Oehmichen), מהנדס בחברת פז'ו הצרפתית, מסוק דומה לזה של בוטזט, עם 8 רוטורי עזר. טיסותיו הוכיחו כי ניתן לייצר מסוק יציב בעל יכולת טיסה נשלטת. במאי 1924 זכה הדגם בפרס הפדרציה הבינלאומית לאווירונאוטיקה (FAI) על ההצלחה בטיסה סביב מסלול של קילומטר, בשבע דקות וארבעים שניות ובמהירות של 7.5 קמ"ש.
בשנת 1930, ייצר האיטלקי קורדינו ד'אסקניו (Corradino D'Ascanio) דגם מסוק בעל שני רוטורים דו-להביים קואקסיאליים הסובבים בכיוונים שונים. המסוק בלט בנתוני יציבות ושליטה טובים. השליטה בלהבים הושגה על ידי מדפים שהיו מחוברים לקצות הלהבים, והשליטה עליהם התבצעה על ידי מערכת כבלים וגלגלות. המסוק החזיק במספר שיאי FAI בזמנו: שיא גובה 17.4 מטר, משך טיסה 8 דקות ו-45 שניות ומרחק טיסה 1,078 מטר.
בשנת 1930, יצר האמריקאי מייטלנד בליקר (Maitland Bleecker) מסוק בשם Curtiss-Bleecker SX-5-1, שניסה להתגבר על השפעת הפיתול על ידי יצירת דחף ללהבים באמצעות מדחפים שהיו מורכבים על הלהבים עצמם. השליטה על הלהבים, בדומה לדגם של ד'אסקניו, הושגה על ידי מדפי עזר שכונו "סטאבובאטור" (stabovator). למרות שהמסוק הצליח לבצע מספר טיסות בקרבת הקרקע, ננטש הדגם בשל בעיות רעידות ויציבות.
בשנת 1933, ביצע המהגר מרוסיה ניקולאי פלורין (Николай Флорин) בבלגיה, מספר גיחות במסוק בעל שני מדחפים, קדמי ואחורי, שהסתובבו באותו הכיוון. הרוטורים היו מוטים מעט נגד כיוון הפיתול כדי לאזן את התופעה. בשל קשיים ננטש הדגם ונהרס במלחמת העולם השנייה.
המסוקים המוצלחים ודגמי הייצור הסדרתי הראשונים.
בזמן זה של התקדמות משמעותית בתחום כלי הטיס בעלי הכנף הסובבת, הייתה הבטיחות עדיין אחד האתגרים המשמעותיים. המסוק היה כלי טיס קשה להטסה ובעל מספר לא מבוטל של תופעות טיסה מסוכנות, אבל מעל לכול הייתה סכנת כשל מנוע. עקרונית, מסוק יכול להתנהג כמטוס ג'ירודיין, המסובב את הלהבים ומייצר עילוי על ידי שטף אוויר עולה שנגרם על ידי הצניחה, ועל ידי כך "לדאות" לנחיתה בטוחה (מצב הנקרא אוטורוטציה), אך המנוע והתמסורת מתנגדים לאופן תפעול זה.
בשנת 1935, ייצרו חלוצי התעופה הצרפתיים לואי ברגה ורנה דורן (Bréguet-Dorand) דגם של מסוק בעל שני רוטורים קואקסיאליים. הדגם החזיק במספר שיאים של ה-FAI, בהם שיא במשך טיסה של 62 דקות ומרחק טיסה של 44 ק"מ. המסוק נשלט על ידי מכלול דיסקה ששלט בזווית הפסיעה של הלהבים. בציר הסבסוב נשלט המסוק על ידי יצירת הפרש פיתול בין הרוטורים, ומשטחי מייצב גובה וכיוון הקנו ייצוב נוסף. הפיתוח של המכונה פסק לקראת פרוץ מלחמת העולם השנייה.
הנריך פוקה מחברת פוקה-וולף הגרמנית, החל לעבוד על "כלי טיס כנף סובבת" בשנת 1933. הוא ניהל את הייצור ברישיון של דגמי C-19 ו-C-30 של חברת סיירבה (Cierva Autogiro Company). הניסיון שצבר עזר לו בפיתוח הדגם שעבד עליו עם גרד אכגליס (Gerd Achgelis). כלי הטיס, שנקרא Focke Achgelis Fa-61 היה שונה מרוב המסוקים שיוצרו בזמנו. שלדת המסוק הוסבה ממטוס אימון קל, שני הרוטורים שלו הורכבו זה לצד זה, השליטה בצירי הגלגול והעלרוד בוצעו על ידי הטיית הרוטור (ולא זווית פסיעה מחזורית כמקובל), והשליטה בסבסוב התבצעה על ידי הטיה הפרשית בין הרוטורים. העילוי של הדיסקות נשלט על ידי מהירות סיבוב הרוטורים (ולא זווית פסיעה כוללת כמקובל), שיטה שהייתה מאוד מסורבלת ואיטית בתגובתה. המדחף המקוצר בקדמת כלי הטיס, שימש רק לקירור המנוע הרדיאלי הגדול. מסוק זה היווה פריצת דרך לא רק מבחינת השליטה והביצועים אלא גם בבטיחות טיסה, כאשר המסוק ביצע מספר אוטורוטציות. לשם כך תוכננו הלהבים להיות מותקנים בזווית פסיעה מתונה כדי למנוע מהם להזדקר בעת נחיתה עם מנוע כבוי. כלי הטיס שבר את מרבית השיאים של ה-FAI בתחום "כלי הטיס כנף סובבת", ביניהם: שיא גובה של 3,427 מטר, שיא מהירות של 122 קמ"ש ושיא טווח טיסה של 233 קילומטר. המסוק התפרסם עקב טיסת מפגן בתוך אצטדיון הספורט בברלין בשנת 1936. הדגם היווה גם בסיס למסוק Fa-266F שמאוחר יותר סומן Fa-232E. המסוק אמנם נכנס לשלב הייצור הסדרתי אך לא השתתף באופן משמעותי במלחמת העולם השנייה.
ביוני שנת 1938, הטיסה חברת וייר (כיום Weir Group) דגם של מסוק שפותח יחד עם חואן דה לה סיירבה. המסוק תוכנן במקור להיות קואקסיאלי, אך הקשיים בניהוג ויציבות וכן הצלחתו של ה-Fa-61, גרמו לשינוי מיקום הרוטורים זה לצד זה. השליטה בצירי הגלגול והעלרוד הושגה על ידי שליטה מחזורית, בעוד השליטה בדחף הרוטור הושגה בעזרת שינוי מהירות הסיבוב בדומה לדגם הגרמני. לקראת מלחמת העולם השנייה הופסק הפיתוח.
בשנת 1939, מהנדס אנטון פלטנר מגרמניה, מסוק קטן ממדים בעל שני רוטורים צמודים זה ליד זה, סוג מסוק שכונה מאוחר יותר סינכרופטר. המסוק טס בצורה מוצלחת מאוד ואף היה המסוק הראשון להדגים אוטורוטציה וחזרה לטיסה מונעת תוך כדי טיסה. למרות שהמסוק (שסומן Fl-282) היה הראשון להיכנס לייצור סדרתי, הוא יוצר במספרים קטנים.
לאחר שהיגר לארצות הברית, עסק איגור סיקורסקי בתכנון וייצור של מטוסים אמפיביים גדולים, אך חזר לעבוד על מסוקים ביתר שאת לאחר שבשנת 1935 אושר הפטנט אותו הגיש בארצות הברית (פטנט מס' US1994488A). הדגם הראשון שטס בשנת 1940 הונע על ידי מנוע בעל 75 כוחות סוס וכלל רוטור ראשי אחד וארבעה מדחפי עזר, שהגבירו את השליטה בצירי העלרוד והסבסוב, שבעיקר הושגה על ידי שליטה מחזורית בלהבי הרוטור הראשי. המכונה הייתה מורכבת מאוד ולמרות שהצליחה לרחף ולטוס לצדדים, נטה המסוק בעת טיסה איטית קדימה, להפיל את זנבו בחריפות עקב איבוד עילוי במדחפי העזר שנכנסו למערבולות הרוטור הראשי. סיקורסקי ניגש לפתור קשיים אלו באופן שיטתי והדגם השני שלו (90 כוח סוס) הונע על ידי רוטור ראשי בודד ורוטור עזר בודד אשר הורכב בצורה אנכית בקצה זנב המסוק ונָגַד את פיתול הרוטור הראשי. תצורה זו הפכה לסטנדרטית ברוב המסוקים המודרניים.
סיקורסקי שיפר את הדגם שלו וב-1941 החל בייצור סדרתי של ה-R-4. בשנת 1943, החלה החלה חברת סיקורסקי בייצור דגם R-5 שהיה גרסה חזקה וגדולה יותר של הדגם הקודם, ונעשה בו שימוש נרחב לאימון והדרכה. דגם זה יוצר במספרים משמעותיים ומספר מאות יחידות מדגם זה ראו שירות במלחמת העולם השנייה.
חברת ווסטלנד הבריטית (Westland Aircraft) החלה בייצור ברישיון של דגמי סיקורסקי בשנת 1945. לאחר התאמת הדגמים לסטנדרטים הבריטים, קיבל הדגם את הסימן WS-51. דגמים יותר מאוחרים של מסוקים אלה היו הדרגון פליי (WS-51 Dragonfly) והווידג'און (Widgeon) שהיו גרסאות גדולות ובעלות תא נוסעים מוגדל.
בשנת 1949, ייצרה חברת חיירבה-וויר דגם של מסוק חסר רוטור אחורי, שבו השליטה בציר הסבסוב התבצעה על ידי דחף המנוע. המסוק תוכנן ללא שליטה קולקטיבית על הלהבים ועל כן שלט על דחף הרוטור על ידי מהירות הסיבוב, בדומה למסוקי חברת וויר לפני מלחמת העולם השנייה. הדגם (W-9) התרסק בטיסת ניסוי וננטש. דגם אחר של החברה שננטש היה ה-W-11 Air-Horse שתוכנן עם שלושה רוטורים ראשיים ובעל יכולת נשיאה גבוהה שיוּעד להיות מסוק ריסוס. הדגם האחרון של חברת וויר היה ה-W-14 Skeeter שהיה מסוק אימון ששירת בחיל האוויר הבריטי במספרים קטנים עד שנת 1960.
באותו הזמן עבדו מספר חלוצים צעירים על מסוקים משלהם בארצות הברית, בהם ארתור יאנג, פרנק פיאסקי וצ'ארלס קאמאן. ארתור יאנג פיתח את מוט הייצוב האופייני לרוטורים דו להביים. מוט הייצוב הורכב בניצב ללהבי הרוטור, חובר למוטות שינוי זווית הפסיעה וכלל שתי משקולות בקצוות המוט. בעת תנועה לא יציבה של הרוטור עקב נדנוד, היו המשקולות מייצבות אותו בעזרת האנרציה הג'יירוסקופית. יאנג תכנן בחסות חברת בל את דגם Bell-30, אשר טס לראשונה בשנת 1943 ואת Bell-47 אשר היה למסוק הראשון המוסמך מסחרית. הדגם נמכר בכמויות גדולות, כ-5,000 יחידות נמכרו בארצות הברית לבדה ועוד כאלף יוצרו ברישיון בכעשרים מדינות אחרות, במהלך תקופה של יותר משלושים שנה.
בשנת 1943, הטיס פרנק פיאסקי דגם מסוק חד מושבי מדגם PV-2 שהיה למסוק השני שטס בהצלחה אחרי ה-S-300 של חברת סיקורסקי. חברת פיאסקי (Piasecki Helicopter) התמקדה מאז במסוקים בתצורת שני רוטורים ראשיים העומדים אחד מאחורי השני. ה-PV-3 Dogship (שכונה "הבננה המעופפת" בגלל הצורה המיוחדת שלו) שהיה מוצלח מאוד, הוביל לפיתוח של דגמים מתקדמים וחזקים יותר דוגמת ה-H-16 וה-H-21 Workhorse שיוצר בשנת 1952. החברה השנייה שייצרה מסוקים בתצורה זו בארצות הברית הייתה חברת בל והדגם היחיד שיוצר באותה תקופה היה ה-XSL-1 שטס לראשונה ב-1950. חברת בריסטול הבריטית ייצרה מסוקים מדגמים Type-173, Type-192 Belvedere וכן דגם מסוק טהור (Type 171 Sycamore) שלא יכלו להתחרות במסוקים האמריקאיים ויוצרו במספרים קטנים.