Le plus ancien exemple connu de mécanisme d’horlogerie est le mécanisme d’Antikythera, un ordinateur analogique à engrenage du premier siècle avant JC, ressemblant quelque peu à un astrolabe, pour calculer les positions astronomiques et les éclipses, récupéré dans une épave grecque. Il existe de nombreux autres récits de dispositifs d’horlogerie dans la Grèce antique, même dans sa mythologie, et le mécanisme lui-même est suffisamment sophistiqué pour indiquer une histoire significative de dispositifs moins importants menant à sa création.
À un certain moment, ce niveau de sophistication de la technologie de l’horlogerie a été perdu ou oublié en Europe, et n’est revenu que lorsqu’il a été apporté du monde islamique après les Croisades, avec d’autres connaissances menant à la Renaissance. L’horlogerie a finalement retrouvé l’équivalent des niveaux technologiques pré-romains au 14ème siècle.
Comme dans la mythologie grecque, il existe des revendications d’automatisation ambitieuses dans les légendes d’autres cultures. Par exemple, dans la légende juive, Salomon a utilisé sa sagesse pour concevoir un trône avec des animaux mécaniques qui le saluaient comme roi lorsqu’il y montait ; en s’asseyant, un aigle plaçait une couronne sur sa tête, et une colombe lui apportait un rouleau de la Torah. On raconte également que lorsque le roi Salomon s’est assis sur le trône, un mécanisme s’est mis en marche. Dès qu’il posait le pied sur la première marche, un bœuf et un lion en or tendaient chacun un pied pour le soutenir et l’aider à monter sur la marche suivante. De chaque côté, les animaux aidaient le roi à se hisser jusqu’à ce qu’il soit confortablement assis sur son trône.
Dans la Chine ancienne, on trouve un curieux récit de l’automatisation dans le texte Lie Zi, écrit au 3e siècle avant Jésus-Christ. On y trouve la description d’une rencontre bien antérieure entre le roi Mu de Zhou (1023-957 av. J.-C.) et un ingénieur mécanicien connu sous le nom de Yan Shi, un » artificier « . Ce dernier présenta fièrement au roi une figure de forme humaine, grandeur nature, de son œuvre mécanique (orthographe Wade-Giles):
Le roi fixa la figure avec étonnement. Elle marchait à pas rapides, en bougeant la tête de haut en bas, de sorte que n’importe qui l’aurait prise pour un être humain vivant. L’artificier toucha son menton, et elle se mit à chanter, parfaitement en accord. Il toucha sa main, et elle se mit à prendre des postures, en gardant parfaitement le rythme… Alors que la représentation touchait à sa fin, le robot cligna de l’œil et fit des avances aux dames présentes, sur quoi le roi se mit en colère et aurait fait exécuter Yen Shih sur le champ si ce dernier, dans une peur mortelle, n’avait pas instantanément mis le robot en pièces pour lui faire voir ce qu’il était vraiment. Et, en effet, il s’avéra que ce n’était qu’une construction de cuir, de bois, de colle et de laque, de couleurs variées : blanc, noir, rouge et bleu. En l’examinant de près, le roi trouva tous les organes internes complets – le foie, la bile, le cœur, les poumons, la rate, les reins, l’estomac et les intestins ; et par-dessus ceux-ci encore, les muscles, les os et les membres avec leurs articulations, la peau, les dents et les cheveux, tous artificiels…Le roi essaya l’effet de l’ablation du cœur, et constata que la bouche ne pouvait plus parler ; il enleva le foie et les yeux ne purent plus voir ; il enleva les reins et les jambes perdirent leur pouvoir de locomotion. Le roi fut ravi.
Autres exemples notables, la colombe d’Archytas, mentionnée par Aulus Gellius. Des récits chinois similaires d’automates volants sont écrits du philosophe mohiste Mozi, du Ve siècle avant J.-C., et de son contemporain Lu Ban, qui fabriquèrent des oiseaux artificiels en bois (ma yuan) qui pouvaient voler avec succès, selon le Han Fei Zi et d’autres textes.
Au XIe siècle, les horloges étaient utilisées à la fois pour les pièces d’horlogerie et pour suivre les événements astronomiques, en Europe. Les horloges ne gardaient pas le temps très précisément selon les normes modernes, mais les dispositifs astronomiques étaient soigneusement utilisés pour prédire la position des planètes et d’autres mouvements. La même chronologie semble s’appliquer en Europe, où les échappements mécaniques étaient utilisés dans les horloges à cette époque.
Jusqu’au 15e siècle, les horloges étaient actionnées par l’eau, des poids ou d’autres moyens détournés et relativement primitifs, mais en 1430, une horloge actionnée par un ressort a été présentée à Philippe le Bon, duc de Bourgogne. Cette technologie est devenue un standard, au même titre que les mouvements actionnés par des poids. Au milieu du 16e siècle, Christiaan Huygens a repris une idée de Galilée et l’a développée pour en faire le premier mécanisme pendulaire moderne. Cependant, alors que le ressort ou le poids fournissait la force motrice, le pendule ne faisait que contrôler le taux de libération de cette force via un mécanisme d’échappement (un échappement) à un rythme régulé.
La Smithsonian Institution possède dans sa collection un moine horloger d’environ 15 in (380 mm) de haut, datant probablement de 1560. Le moine est actionné par un ressort à clé et parcourt le chemin d’un carré, se frappant la poitrine avec son bras droit, tout en levant et en abaissant une petite croix en bois et un chapelet dans sa main gauche, en tournant et en hochant la tête, en roulant les yeux et en prononçant des obsèques silencieuses. De temps en temps, il porte la croix à ses lèvres et l’embrasse. On pense que le moine a été fabriqué par Juanelo Turriano, mécanicien de l’empereur romain germanique Charles V.