古代中国人发明的计时机械是古代最为复杂的科学机械。它的特点是既与观察天象结合，又能报告时刻更数，故此又称其为天文钟。计时机械对近代科学的兴起产生重大影响。

东汉张衡在汉安帝元初四年（公元117年）制成一架浑象。十多年后约公元130年又制成一架“水运浑象”。球状的浑象直径达l米以上，而且在这球体周围和球面上“具内外规、南北极、黄赤道，列二十四气、二十八宿中外星官及日月五纬。”张衡创制的“瑞轮蓂荚”以机械轮子和“关戾”（能转动的机械装置）的转动来显示月相和朔望月的天数，它是前所未闻的一种计时机械。不过，它不是显示一日之中的时辰更点，而是表示一个朔望月的日期。“瑞轮蓂荚”和浑象都是以水力转动。据推测与研究，张衡的浑象是由水轮驱动减速齿轮系，使其每天回转一周。

唐开元十三年（公元723年），唐僧一行（俗名张遂）和梁令瓒等人合作制成“水运浑天”。它不但能演示天球和日月的运动，还能按刻击鼓、按辰撞钟。这是一架地道可控的天文钟。“水运浑天”不仅“施轮轴”，而且“钩键交错，关锁相持”。这可能是对控制驱动轮的连续转动而言。

张思训于公元979年设计的浑象，于公元980年制成。这架天文钟与一行所制的“水运浑天”不同之处，是以水银推动动力轮，同时，“着日月象，皆取仰视”。苏颂（1020至1101年），字子容，1086年，奉诏定夺新旧浑仪。这是浑仪、浑象、圭表和报时机械三者合而为一的大型机械。据研究，它总高为11.88米，宽7米，全台为方形底、上狭下广的三层木构建筑，动力机、传动机和工作机均置于其内。苏颂、韩公廉还制造了一具世界上最早的假天仪。这些仪器均在1092年6月完成。从外表看，苏颂、韩公廉的水运仪象台类似三层楼房的木构建筑。上层置浑仪，并有板屋以防风雨；中层置浑象；下层又分为五小层，每层均有报时木偶，所有齿轮及其传动系统、报时系统、枢轮及其动力系统皆装置于这一木构建筑内。

郭守敬（1231至1316年），字若思，顺德邢台（今属河北）人，元代天文学家、仪器制造师和水利专家。他所制造的计时器称为“大明殿灯漏”，或简称“灯漏”，制于其晚年。郭守敬的灯漏已和天文仪器分家，机械设计的重点在于计时。其名称为“漏”，表示此机械的功用仅与古代“铜壶滴漏”相同，而不包括浑象、浑仪一类天文仪器在其中了。