Para salvar a empresa e respectivos empregos foram então ensaiados diversos caminhos, que incluíram a produção de máquinas de costura, teares, automóveis ou motocicletas.
No caso das duas rodas, de início adquiriram a licença para produzir motocicletas britânicas da ABC Motors, mas os problemas financeiros continuaram a persistir. Na realidade, só com a chegada de Paul Louis Weiller, industrial, oficial da Legião de Honra e piloto durante a guerra de 1914-1918, é que alguma ordem foi reposta, invertendo o caminho que quase levara ao desaparecimento da marca. Visionário e dinâmico, Weiller reorientou a produção centrando-se apenas nas motocicletas e motores de aeronaves.
Logo a partir de 1923, a Gnome & Rhône construiu diversas motos de concepção própria que foram sendo aperfeiçoadas e publicitadas em provas de circuito. Em 1935, a empresa apresentou o modelo XA, dispondo de um motor de dois cilindros horizontalmente opostos, com válvulas à cabeça e 750cc de capacidade. Em 1936, foi revelada uma evolução denominada XA2, equipada com um sidecar Bernadet.
Tendo em conta as encomendas militares, foi extrapolado da XA2 um modelo com tracção na roda lateral e um motor simplificado, com capacidade aumentada para 800cc e passando a ter válvulas laterais de modo a incrementar a fiabilidade. Nascia assim o modelo designado por AX2 que começou a ser fornecido aos exércitos francês, checoslovaco, polaco e soviético, antes de começar a Segunda Guerra Mundial.
O novo AX2 provou a sua superior resistência quando em Dezembro de 1938 quatro unidades com sidecar percorreram sem grandes problemas os 5.300 km entre Paris e Dakar, de algum modo antecipando em quatro décadas o percurso do famoso rali-raid entre as referidas cidades.
Com a produção em pleno, até ao armistício de Maio de 1940 foram entregues ao exército francês 2700 destas motocicletas Gnôme & Rhone AX2, tornando-se omnipresentes nas mais diversas unidades, mas sobretudo entre os Dragões de Cavalaria aos quais eram atribuídas com prioridade. Refira-se que alguns dos sidecars estavam armados com uma metralhadora FM 24/29 construída pela Manufacture d’Armes de Châtellerault (MAC) dando alguma capacidade ofensiva aos motociclistas. Após o armistício, muitas AX2 foram capturadas pelos alemães, sendo revistas e posteriormente usadas pela Wehrmacht a par das unidades novas produzidas sob as ordens do ocupante, sendo facilmente distinguíveis por terem o carro lateral de menor dimensão.
Após a guerra, a produção seria uma vez mais retomada, agora em benefício da Gendarmerie Nationale francesa, que até ao final de 1946 recebeu algumas dezenas de exemplares que estiveram em serviço até aos anos 50.