在中世纪的大部分时间里，大约从公元500年到1500年，欧洲的技术进步几乎处于停滞状态。日晷样式不断演变，但它们与古埃及的原则并没有太大的距离。

简易日晷

简单的日晷放在门廊上，用来识别中午和四个“潮汐”的阳光灿烂的日子在中世纪。10世纪使用了几种袖珍日晷——一种英国模式识别潮汐，甚至补偿了太阳高度的季节变化。

机械钟

在14世纪早期到中期，大型机械钟开始出现在几个意大利城市的塔楼上。在这些公钟之前，没有任何工作模式的记录，这些公钟由重量驱动，并由verge和foliot擒纵机构进行调节。Verge和foliot机制统治了300多年，foliot的形状有所不同，但都有相同的基本问题：振荡周期在很大程度上取决于驱动力的大小和驱动中的摩擦量，因此很难调节速率。

弹簧驱动时钟

另一项进步是来自纽伦堡的德国锁匠彼得·亨莱因（Peter Henlein）的发明，大约在1500年至1510年间。Henlein发明了弹簧驱动的时钟。更换重型驱动重量后，钟表变得更小、更便携。Henlein给他的钟起了个绰号“纽伦堡蛋”

尽管随着主弹簧的松开，它们的速度减慢了，但它们在富人中很受欢迎，因为它们的体积很大，而且可以放在架子或桌子上，而不是挂在墙上。它们是第一批便携式钟表，但它们只有时针。分针直到1670年才出现，在此期间，时钟没有玻璃保护。放置在手表表面的玻璃直到17世纪才出现。尽管如此，Henlein在设计上的进步是真正精确计时的先兆。

精密机械钟

荷兰科学家克里斯蒂安·惠更斯于1656年制造了第一个钟摆。它由一个具有“自然”振荡周期的机制调节。虽然人们有时认为伽利略·伽利略发明了钟摆，他早在1582年就研究了钟摆的运动，但他设计的时钟并不是在他去世之前建造的。惠更斯的钟摆钟每天的误差不到一分钟，这是第一次达到这种精度。他后来的改进将他的时钟误差减少到每天不到10秒。

惠更斯大约在1675年左右开发了平衡轮和弹簧总成，至今仍在一些手表中发现。这一改进使17世纪的手表每天的时间保持在10分钟。

威廉·克莱门特（William Clement）于1671年在伦敦开始用新的“锚”或“反冲”擒纵装置制造钟表。这是对边缘的重大改进，因为它对摆锤运动的干扰较小。

1721年，乔治·格雷厄姆（George Graham）通过补偿温度变化引起的钟摆长度变化，将钟摆时钟的精度提高到每天1秒。木匠、自学成才的钟表匠约翰·哈里森改进了格雷厄姆的温度补偿技术，并增加了减少摩擦的新方法。到1761年，他已经制造了一个带有弹簧和平衡轮擒纵机构的航海计时器，该计时器获得了英国政府1714年颁发的一项奖金，该奖金旨在确定经度在半度以内。它使船上的时间保持在每天大约五分之一秒，几乎和陆地上的钟摆钟一样快，比要求的时间快10倍。

在接下来的一个世纪里，经过改进，西格蒙德·里弗勒的钟在1889年几乎实现了自由摆。它的精度达到每天百分之一秒，并成为许多天文台的标准。

1898年左右，R.J.Rudd引入了真正的自由摆原理，刺激了几个自由摆钟的发展。其中最著名的是W.H.肖特钟，它于1921年被展出。Shortt钟几乎立即取代了Riefler钟，成为许多天文台的最高计时员。这个钟由两个钟摆组成，一个称为“从”钟摆，另一个称为“主”钟摆。“从”钟摆给“主”钟摆以维持其运动所需的轻轻推动，它还驱动钟的指针。这使得“主”摆摆脱了会干扰其规律性的机械任务。

石英钟

在20世纪30年代和40年代，石英晶体钟取代了短时钟作为标准，使计时性能大大超过了钟摆和平衡轮擒纵装置。

石英钟的工作原理是基于石英晶体的压电特性。当向晶体施加电场时，它会改变其形状。挤压或弯曲时会产生电场。当放置在合适的电子电路中时，机械应力和电场之间的相互作用会导致晶体振动并产生可用于操作电子时钟显示器的恒定频率电信号。

石英晶体钟更好，因为它们没有齿轮或擒纵装置来干扰它们的正常频率。即便如此，他们还是依赖于机械振动，其频率主要取决于晶体的大小和形状。没有两种晶体能够以完全相同的频率完全相同。石英钟在数量上继续占据市场主导地位，因为它们的性能优异且价格低廉。但石英钟的计时性能已被原子钟大大超越。

国家标准与技术研究所和美国商务部提供的信息和插图。