米切尔已经与罗罗公司进行了讨论，了解S5如何进行改装才能安装更重更强大的发动机。尽管布尔曼意识到采用新发动机将是一场赌博，但他对罗罗设计团队充满信心，罗罗当时已经开始对其“秃鹫”（Buzzard）/H型发动机展开型号测试，该发动机实际上是一台放大的“茶隼”，排量增加了70％。
“秃鹫”XIV发动机
为了满足空军部对竞速机发动机的需求，罗罗工程师设计师认为最好的做法是在H型基础上研制R型，这是一种气缸直径152.40毫米冲程167.64毫米的增压发动机，增压+6psi（磅/平方英寸，1psi=6.895kPa，+6psi代表经过增压后进气压力增加了6psi）。
R型发动机成就了“灰背隼”的设计基础
从1928年10月开始，罗罗工程师日夜工作，在三个月内完成了这种发动机的测试。在乙基出口公司（Ethyl Export）燃料专家罗德·班克斯（RodBanks）的帮助下，R型发动机获得了添加苯甲酸酯和四乙基铅（TEL）的高辛烷值燃料，在提高增压器增压和发动机功率的同时不会引发爆震。1929年9月，在R型发动机大约1900马力的输出功率下，超马林S6以528.89公里/小时的速度赢得了施耐德杯。
超马林S6B
为了备战1931年的施耐德杯，罗罗研发工程师试图继续提高R型的功率，通过提高转速和增压器升压来实现。罗德·班克斯在先前燃料混合物中又添加了10％的甲醇，配制出新的“糊状啤酒”，使发动机能在3200每分钟转速和2350马力功率下持续运行。有得必有失，大幅增加的热量需要更强劲的冷却系统，为此罗罗公司在该发动机上采用了首创的中空充钠气门等新技术。同时功率增加到这种程度后，几乎需要对发动机的每个部分进行加强。1931年春季，昼夜持续测试导致的“德比嗡嗡声”（Derbyhum）引发德比市民强烈抗议，使市长不得不以爱国主义大旗来晓之以理。
测试中的R型发动机
1931年9月，升级后的超马林S6B以547.31公里的时速再次为英国赢得施耐德杯。当月下旬，该机开始尝试创造世界绝对速度纪录，这次班克斯提供添加60％甲醇的新燃料，每加仑还加入了4.2毫升四乙基铅。虽然这种燃料能溶解油漆和油箱密封剂并干扰火花塞，比施耐德杯期间使用的燃料更具腐蚀性，却能在短时间里压榨出发动机的所有潜力，使S6B增加了约250马力的额外动力，从而刷新了655.80公里/小时的速度纪录。经过R型的锤炼，罗罗公司掌握了研制尖端V12水冷战斗机发动机的所需的全部技术，为“灰背隼”的诞生打下良好基础。
正在安装R型发动机的S6B
魔法诞生
尽管R型取得了巨大的成功，但并不是一台实用化的发动机。罗罗公司到30年代初显然已经意识到，英国皇家空军将需要一种比21升排量“茶隼”更强大的发动机，而采用R型发动机的技术将能尽快实现这一目标。这台发动机就是PV12，很快就被命名为“灰背隼”。
“灰背隼”虽然有时被描述为R型的派生型，但这种发动机只是借鉴了这种竞速机发动机的许多设计经验，在体积上小许多，并使用了不同的结构。顾名思义，PV12这个编号（PV=PrivateVentur）代表该发动机是一个没有空军部合同的自研项目，不过两次世界大战期间英国空军部技术发展局与发动机制造商之间的密切合作使这种先进发动机很快就被军方的注意到。
1932年10月，批准PV12的研发成为亨利·罗伊斯做出的最后决定之一，根据草拟的初步设计规格，该发动机排量27升，采用罗罗公司的现有成熟设计：60˚V12水冷增压整体气缸结构，湿式气缸套，每个气缸有四个中空充钠气门，叉板式活塞连杆。为了保证发动机刚度和强度能承受超过1000马力的潜在功率，其汽缸体与上曲轴箱为一体式铸造，汽缸盖铸件被拧在汽缸体上。罗伊斯在六个月后去世，A·G·埃利奥特（Elliott）接任罗罗总工程师。
第一台PV12原型发动机于1933年10月开始台架测试，并于次年7月通过了型号型式，1935年2月21日发动机被安装在霍克“雄鹿”（Hart）K3036开始试飞。罗罗公司共制造了两台原型发动机，并在研发过程中进行了小幅改进，如把减速器斜齿轮改为正齿轮。在试飞中发动机大型曲轴箱和气缸体铸件暴露出严重缺陷，尽管罗罗公司在铸造中应用了许多专业知识，但铸件还是容易破裂，维修成本很高，蒸发式发动机冷却系统也被证明很麻烦且容易泄漏。
安装PV12原型发动机的“雄鹿”K3036
有意思的是首先获得“灰背隼”这个名字的是PV12发动机弃用的一个倒置V12概念，罗罗工程师建造了该概念的一个模型，在考虑利弊后决定放弃。后来一个德国工程师代表团访问罗罗工厂，对该模型产生浓厚兴趣，戴姆勒-奔驰（Daimler-Benz）和容克斯（Junkers）公司在二战中研制的大批倒置V12可能不是偶然。
PV12倒置V12概念模型
戴姆勒-奔驰DB601发动机
走向成熟
在下一个PV12改型（现在被称为“灰背隼”B）上，埃利奥特进行了一些自己的改动。PV12最初的原型发动机和“茶隼”、“秃鹫”和R型一样，使用平气缸盖以轻松放置气门。但埃利奥特认为斜气缸盖更有优势，内部复杂形状能在气缸内产生湍流，从而改善燃油和进气的混合。但“灰背隼”B在1935年2月开始试车后，事实清楚表明斜气缸盖优势远没想象中那么大，并且功率较低，更容易爆震，还存在排气门烧蚀问题。
缸体开裂问题导致“灰背隼”C的重新设计，该型号把麻烦的大型铸件一分为三，将气缸体与上曲轴箱分离，彻底解决了开裂问题，但斜气缸盖的问题依旧，“灰背隼”似乎进入了研发的瓶颈时期。“灰背隼”C未能通过民用50小时型号测试，罗罗工程师决定将冷却系统的冷却液从水换为乙二醇，尽管水有更高比热，但是乙二醇的沸点更高，使冷却系统能承受更高运行温度。890马力的“灰背隼”C被指定为“喷火”和“飓风”战斗机原型机的动力装置，使这两种战斗机的设计师对使用这种未经型号测试的发动机非常担心。的确由于缸体破裂和冷却液泄漏，“飓风”原型机不得不更换了三次发动机。
安装“灰背隼”C的“喷火”和“飓风”原型机
罗罗研发工程师竭尽全力改进斜气缸盖，调整火花塞的位置和气缸盖的布局，但成果有限。1935年12月，改进气缸盖的“灰背隼”E终于以890马力的功率通过了民用型号测试，但在1936年3月止步于100小时军用型号测试，仍存在排气门烧蚀问题。经少量改动后的“灰背隼”F在1936年11月通过降低难度的允许更换气门的军用型号测试。同时在备战压力下，空军部订购了首批“灰背隼”F，军用名称为“灰背隼”I。罗罗公司共为费尔雷“战斗”（Battle）单发轰炸机制造了约172台发动机，尽管不可靠，但“灰背隼”I能产生1030马力的功率，是英国空军拥有的最强大发动机。
斜气缸盖示意图
“灰背隼”I
费尔雷“战斗”
埃利奥特最终承认斜气缸盖不适用于生产型发动机。随后出现的“灰背隼”G基本上相当于放大的“茶隼”，具有集成气缸盖的一体化铸造缸体和平气缸盖燃烧室。尽管该发动机的功率没有“灰背隼”F大，却更加可靠，在1936年10月通过了型号测试，并于次年以“灰背隼”II的身份投产。到1939年，罗罗公司已经制造了1000多台“灰背隼”II以及经过细微改进的“灰背隼”III，装备英国皇家空军的“喷火”和“飓风”战斗机。
“灰背隼”III