Motocykle serii S powstały jako użytkowa wersja wyczynowych motocykli SS, w której drogi i skomplikowany system rozrządu OHC z napędem wałkiem królewskim zastąpiono tańszym rozrządem OHV. Laski popychaczy umieszczono jednak w pojedynczej osłonie imitującej rozwiązanie ze sportowego pierwowzoru. W 1933 roku zmieniono nazwę typu na OS (OHV, Sport).
Cechy wspólne 351/501 S: silnik jednocylindrowy, rozrząd OHV, głowica żeliwna ze śrubowymi sprężynami zaworowymi, gaźnik firmy Grätzin, osprzęt elektryczny firmy Bosch, 3-biegowa skrzynia biegów NSU z ręcznym lub nożnym układem przełączania biegów, rama typu otwartego, widelec trapezowy z pojedynczą sprężyną pracującą na ściskanie, zbiornik paliwa o pojemności 11,7 litra, dwie rury wydechowe, ogumienie 19x3,25. Przekładnia wstępna (silnik-sprzęgło) początkowo w osłonie blaszanej a później w aluminiowej.
Różnice pomiędzy 351 S/OS a 501 S/OS przedstawia poniższa tabela:
| Typ | Poj. skokowa [cm3] | Moc [KM / obr./min.] | Stopień sprężania | Ciężar [kg] | Prędkość max. [km/h] |
| 351 S/OS | 346 (71x88) | 17 / 4800 | 1:7 | 160 | 110 |
| 501 S/OS | 494 (80x99) | 20 / 4400 | 1:6 | 165 | 125 |
Modele OSL (OHV, Sport, Luxus) były rozwinięciem wcześniejszych modeli S i OS. W 1935 roku zastosowano m.in. agrafkowe sprężyny zaworowe (głowica nadal żeliwna). Zmieniono nieco zbiornik paliwa, wprowadzono opcjonalne wysoko prowadzone rury wydechowe oraz 4-biegową skrzynię biegów NSU.
 |
 |
| 351 OSL z 1935 roku, "dolny" układ wydechowy | 501 OSL z 1935 roku, "dolny" układ wydechowy |
W 1936 roku ponownie zmieniono kształt zbiornika paliwa (tłoczone boki, większa pojemność 12,5 l). W 1937 roku wprowadzono w pełni zakrytą, bogato użebrowaną głowicę aluminiową (ponownie śrubowe sprężyny zaworowe) przy czym w modelu 351 zmieniono stosunek średnicy cylindra do skoku tłoka. Prędkościomierz umieszczono w lampie. Zamiennie stosowano gaźniki Grätzin lub Amal. Zastosowano blaszaną, pełną osłonę łańcucha napędowego.
 |
 |
| 351 OSL z 1938 roku, "górny" układ wydechowy | 501 OSL z 1938 roku, "górny" układ wydechowy |
Od 1939 roku stosowano wahliwe siodło kierowcy, przy nieco zmodyfikowanej w tym celu ramie. Zastosowano także inny rodzaj dźwigni kierownicy.
Różnice pomiędzy pomiędzy poszczególnymi modelami przedstawia poniższa tabela:
| Typ | Poj. skokowa [cm3] | Moc [KM / obr./min.] | Stopień sprężania | Ciężar [kg] | Prędkość max. [km/h] |
| 351 OSL (Z) | 346 (71x88) | 17 / 4800 | 1:7 | 160 | 110 |
| 501 OSL (Z) | 494 (80x99) | 20 / 4400 | 1:6 | 165 | 125 |
| 351 OSL (A) | 346 (75x79) | 18 / 5020 | 1:6,3 | 175 | 110-115 |
| 501 OSL (A) | 494 (80x99) | 22 / 5150 | 1:6 | 175 | 125-130 |
Z - głowica żeliwna, A - głowica aluminiowa
Model 351 OSL WH (Wehrmaht) powstał na bazie cywilnego modelu 351 OSL. Główne zmiany dotyczyły: sprzęgła (6 sprężyn zamiast jednej centralnej), skrzyni biegów (zmiana przełożeń I, II i III biegu), ramy (rama przystosowana do siodła wahliwego, wzmocnienie podstawki centralnej), kierownicy (dźwignie, przeniesienie przełącznika świateł i sygnału na lewą stronę), kół (grubsze szprychy), układu wydechowego (inny profil rur wydechowych, ścięty "ogon" tłumika), zbiornika paliwa (większy wlot). Poza tym pojazdy liniowe były wyposażane w: specjalne uchwyty do mocowania skórzanych toreb z obydwu boków bagażnika, blaszaną osłonę pod silnikiem, specjalne rurowe "gmole" z blaszanymi stopniami w okolicach podnóżków. Pojazdy wyposażano także w bogatszy zestaw narzędzi. Motocykl nie posiadał elementów chromowanych i był w całości malowany farbami typowymi dla sprzętu wojskowego.
