Так вышло, что модель Knucklehead продержалась на рынке 12 лет, из них больший кусок времени пришёлся на войну, но влияние этого мотора на последующие, инженерные разработки, несоизмеримо с количеством сделанных мотоциклов в этот период. Они сформировали базу для последующих BigV-Twin моторов. Инженеры компанииHarley-Davidson продолжали усиленно работать над Knucklehead даже во время второй мировой войны. Конструкторы изменили конфигурацию мотора, с добавлением гидравлического толкателя клапанов, что дало возможность избавится от постоянных регулировок зазоров. Благодаря алюминиевому корпусу двигателя, увеличилась теплоотдача мотора, и он стал меньше нагреваться. Новые крышки цилиндров имели вид перевернутой сковородки, за что байкеры прозвали его Penhead. Эта модель появилась в 1948 году и открыла новую эру в истории Harley-Davidson. В следующем году выходит модель Hydra-Glide, оснащенная передний вилкой с телескопическим амортизатором. В течение последующих лет изменения были не столь значительны. В 1952 году происходит "мини-революция" в компоновке Big-twin - ручное сцепление и ножное переключение передач. Как любое новшество, эта модификация в компоновке, потребовала время для привыкания, но к середине десятилетия байкеры освоились с нововведением.
Главное событие 1953 года не имело ни чего общего с механическими преобразованиями или дизайнерскими разработками. Пятидесятилетний конкурент Harley-Davidson - компания Indian Motorcycle Company прекратила своё существование. IMC не обладала значительной финансовой мощью, и когда в Америке появились иностранные мотоциклы, это столкнуло компанию в финансовую пропасть. Тем ни менее, Harley-Davidson испытывал множество проблем в области сбыта продукции из за обострившейся конкуренции с японскими и европейскими мотоциклетными компаниями. Решением становится выпуск серии условно маленьких моделей, например таких как одноцилиндровый, двухтактный S-125, выпускавшейся до конца 50-х годов с незначительными изменениями. К этому периоду, так же следует отнести замену 730cm/3 из серии W на серию К. В 1952 году изменения в Flathead V-Twin связаны с объединением в едином корпусе коробки передач и двигателя, и новой системы подвески. В 1955 году 730cm/3 Flathead увеличивает объем до 883cm/3, и через три года эволюционирует в спортивную модель XLCH.