Como atestigua la máquina de Anticitera (siglo II a.C.), la construcción de mecanismos de relojería es muy antigua. Podemos encontrar precursores a los relojes modernos en Egipto y Grecia, con sistemas que funcionaban mediante la fuerza del agua (clepsidras). En la Edad Media ganan terreno las ruedas dentadas y las pesas que utilizan la fuerza de la gravedad como motor, permitiendo un movimiento uniforme del sistema durante varias horas. De los sistemas de pesas hemos conservado la expresión «dar cuerda» para referirnos a la acción de cargar el muelle del reloj.
En el siglo XIV se introducen dos innovaciones técnicas: el regulador de tipo Foliot y la rueda Catalina, un engranaje que toma su nombre de la rueda que se utilizó en el martirio de Santa Catalina de Alejandría. Es en esta época cuando se construye el reloj de Richard de Wallingford, abad de Saint-Albans, una localidad situada al norte de Londres, artilugio que entre otros datos indicaba el flujo y reflujo de las mareas. En una fecha similar, Giovanni Dondi, médico, astrónomo, poeta y relojero de Padua, crea el Astrarium, un ingenioso mecanismo considerado una auténtica maravilla de la época y que, a pesar de haber desaparecido, es bien conocido gracias a la detallada descripción del mismo en la obra Tractatus astrarii, de la que se conservan dos manuscritos. El Astrarium de Dondi no solo daba la hora, además indicaba la posición del Sol, la Luna y los cinco planetas entonces conocidos. Estos dos relojes supusieron un enorme logro técnico y su fama se extendió por toda Europa.
