I 1924 fikk Percy Goodman i oppdrag å utvikle en ny og moderne firetaktsmotor som kunne forsvare Velocettes markedsposisjon. I 1925 ble K-modellen introdusert. Den hadde en nyutviklet toppventilert 349 cm motor med overliggende kamaksel. 2 Velocette 350 K deltok på Isle of Man Tourist Trophy, men på grunn av tekniske problemer og barnesykdommer med motorkonstruksjonen fullførte ingen av dem. Basert på erfaringene fra den mislykkede Isle of Man-deltagelsen i 1925 ble motoren og sykkelen modifisert og forbedret, og i 1926 vant Alec Bennet Isle of Man Junior TT med løpsversjonen av K-modellen. De to andre Velocettene kom på henholdsvis femte- og niendeplass. Dette satte Velocette "på kartet", og selskapet måtte øke produksjonskapasiteten sin på grunn av mange bestillinger på både gate- og løpssykler. De etablerte seg i nye lokaler i bydelen Hall Green i Brimingham.