Roger Caffrey, 70 år, befanns skyldig till tre våldtäkter och 12 fall av oanständigt överfall i Nottinghamshire från 1978 till 1994.
En före detta pupill våldtogs sex gånger av Caffrey i hans hem under en "våldtäktskampanj", hörde Nottingham Crown Court.
Ett antal brott mot hans sju offer ägde rum under lektionstiden.
Caffrey friades från två anklagelser om oanständigt överfall efter en treveckors rättegång.
Polisen började utreda honom efter ett offer, som sa att hon blev våldtagen när hon var nio år gammal, kontaktade officerare i december 2012.
Nottinghamshire polisen sade alla utom ett av brotten ägde rum när Caffrey var vice rektor på Northgate Primary School i Nottingham - nu Djanogly Northgate Academy - från 1978 till 1984.
Caffrey, från Sandesquoy, Tankerness i Orkney, undervisade vid 10 skolor i länet i en karriär som sträcker sig över mer än tre decennier.
Elever "inte äldre än 11 år" rördes när de läste högt i klassen, eller när de var i ett butiksskåp i klassrummet, hörde domstolen. Två offer våldtogs i Caffreys hem.
Ett av våldtäktsoffren gick till polisen för 22 år sedan men inga åtal väcktes på grund av brist på bevis, hörde domstolen.
Hon kontaktades 2013 efter det att utredningen om Caffrey inleddes, men de ursprungliga dokumenten i fallet 1994 hade gått förlorade.
Michael Evans, som försvarade Caffrey, sade: "Han var lärare i ett antal år och, utanför dessa brott, en mycket bra lärare."
Domare Timothy Spencer QC sade: " Du riktade dig avsiktligt till dessa flickor, du beräknade att de var mogna för denna typ av övergrepp och du beräknade att de inte skulle berätta.
"Deras klassrum, deras skola, borde ha varit en plats där de kände sig trygga och trygga. De måste ha känt något annat än."
Det Con Rob Smith, från Nottinghamshire Police, tillade: "Caffrey trodde att han skulle kunna lägga sitt förflutna bakom sig, men... det har visat sig att tidens gång inte är något hinder för rättvisan att gå sin väg."
En tidigare biträdande rektor har suttit i fängelse i mer än 17 år för våldtäkt och beröring av unga flickor - varav en är nio år.