D’après les artisan horloger a Grenoble et Isère, les premiers dispositifs de mesure du temps connus ont été mis au point par les anciens Égyptiens. Appelés horloges d’ombre, ils étaient capables de diviser la journée en périodes de 12 heures et utilisaient certains de leurs énormes obélisques pour suivre le mouvement du soleil.

Ils ont également réussi à mettre au point le premier exemple d’horloge à eau, qui semble avoir été utilisée pour la première fois dans la Cité d’Amon-Rê. Les horloges à eau ont ensuite été adoptées par les Grecs anciens (appelées Clepsydre), et la dynastie Zhou a également développé ses propres versions à la même époque.

Ces premières horloges à eau étaient des appareils simples, constitués d’un réservoir d’eau dont le fond était percé d’un minuscule trou. L’eau s’écoulait ainsi à un rythme régulier et les heures étaient marquées par des lignes à l’intérieur du réservoir d’eau.

Les horloges à bougie étaient un autre ancien dispositif de chronométrage largement utilisé dans le monde, de la Chine à l’Angleterre et à la Mésopotamie. Les chronomètres ont été mis au point dans des pays comme l’Inde et le Tibet et le sablier (largement utilisé en Europe) est apparu un peu plus tard.

Les cadrans solaires ont également été mis au point à cette époque et permettaient d’estimer l’heure de la journée, du moins lorsqu’il faisait soleil.

La plupart de ces premiers dispositifs de mesure du temps, si ce n’est tous, présentaient toutefois des problèmes inhérents. Les horloges d’ombre et les cadrans solaires ne fonctionnaient pas la nuit, les horloges à eau étaient notoirement inexactes car l’eau coule à des vitesses différentes selon la température ambiante.

L’eau a également la fâcheuse habitude de geler en hiver et de s’évaporer en été. Il fallait donc trouver un dispositif de chronométrage capable de surmonter ces problèmes. La réponse, comme il s’est avéré, a été d’opter pour la mécanique.

Les premiers échappements apparaissent aux alentours du IIIe siècle avant J.-C. en Grèce. Il s’agissait de versions simples alimentées par l’eau, capables de transférer l’énergie de rotation en un mouvement intermittent.

Les Chinois ont pu développer une version à mercure aux alentours du Xe siècle, les ancêtres directs des coqs mécaniques apparaissant au XIe siècle en Iran.

Les premières véritables horloges mécaniques sont apparues au 14e siècle en Europe. Ces premières horloges mécaniques utilisaient le mécanisme d’échappement à verge avec un foliot ou balancier pour un chronométrage précis.

Les premiers exemples étaient des dispositifs vraiment énormes et reposaient sur l’utilisation de poids lourds pour entraîner les aiguilles de l’horloge. Ils étaient souvent construits dans de hautes tours et étaient capables de garder une heure relativement bonne pendant de longues périodes.

La plupart du temps, elles ne perdaient qu’environ deux heures par jour. Bien que cela puisse sembler très imprécis aujourd’hui, ils étaient à la pointe du progrès à l’époque.

On peut encore en trouver aujourd’hui, certains exemples en Angleterre et en France datant du 14e siècle. Beaucoup se sont avérées être des œuvres d’art exquises, comme l’horloge astronomique de Prague.

Les horloges mécaniques ont rapidement prouvé qu’elles étaient très fiables (pour l’époque) et ont été la pièce d’horlogerie de facto jusqu’au développement de la véritable horloge à pendule à la fin du 17e siècle par Christiaan Huygens. Galilée avait montré un peu plus tôt, en 1581, que les pendules pouvaient être utilisés pour aider à maintenir la précision des horloges tant que le pendule se balançait.

Avec l’invention du ressort moteur au 15e siècle, les horloges ont pu être portables pour la première fois. Leur taille allait progressivement diminuer jusqu’à l’apparition des montres de poche au 17e siècle.

L’invention du ressort équilibré et son ajout aux balanciers des horloges au milieu du XVIIe siècle ont considérablement amélioré la précision des dispositifs de chronométrage. Malgré ces progrès, les horloges à pendule sont restées l’une des horloges les plus précises jusqu’au XXe siècle.

Et ce, jusqu’au développement des oscillateurs à quartz et des horloges atomiques dans les années d’après-guerre.

La microélectronique a fait son apparition dans les années 1960 et a été utilisée pour la première fois dans les laboratoires. Elle a rendu les horloges à quartz plus compactes et beaucoup moins chères à fabriquer et à produire. Dans les années 1980, elles sont devenues la technologie de chronométrage dominante dans le monde, tant pour les horloges que pour les montres-bracelets.

Les horloges atomiques sont beaucoup plus précises que tout autre dispositif de chronométrage antérieur et sont utilisées pour étalonner d’autres horloges et calculer le temps atomique international ; un système civil normalisé, le temps universel coordonné, est basé sur le temps atomique.