Bár az óratornyokat ma leginkább esztétikájuk miatt csodálják, egykor fontos célt szolgáltak. A huszadik század közepe előtt a legtöbb embernek nem volt órája, és a 18. század előtt még a házi órák is ritkák voltak. Az első óráknak nem volt számlapjuk, hanem kizárólag ütőórák voltak, amelyek harangszóval hívták munkára vagy imára a környező közösséget. Ezért tornyokban helyezték el őket, hogy a harangok messzire hallhatóak legyenek. Az óratornyokat a városok központjainak közelében helyezték el, és gyakran a város legmagasabb építményei voltak. Ahogy az óratornyok egyre elterjedtebbé váltak, a tervezők rájöttek, hogy a torony külső oldalán lévő számlap segítségével a városlakók bármikor leolvashatják az időt.
Az óratornyok használata az ókorig nyúlik vissza. A legkorábbi óratorony az athéni Szelek tornya volt, amely nyolc napórát tartalmazott. A belsejében egy vízóra (vagy klepsida) is volt, amelyet az Akropoliszról lezúduló víz hajtott. A kínai Szung-kínában egy csillagászati óratornyot tervezett Su Szung, amelyet Kaifengben állítottak fel 1088-ban, és amely folyékony mozgatású mechanizmussal rendelkezett. Angliában 1288-ban Westminsterben egy óratoronyban, a Big Ben középkori elődjében állítottak fel egy órát; 1292-ben pedig a Canterbury-székesegyházban állítottak fel egy órát. A legrégebbi fennmaradt toronyóra, amely korábban egy óratorony része volt Európában, a Salisbury székesegyház órája, amely 1306-ban készült el; és egy másik óra, amelyet 1326-ban állítottak fel St. Albansban, “különböző csillagászati jelenségeket mutatott”.
Al-Jazari 1206-ban épített egy bonyolult órát, és leírta azt a Leleményes mechanikai eszközök ismeretéről szóló könyvében. Körülbelül 3,3 méter (11 láb) magas volt, és az időmérés mellett több funkcióval is rendelkezett. Tartalmazta az állatöv, a Nap és a Hold útvonalának kijelzését, valamint egy félhold alakú mutatót, amely egy rejtett kocsi által mozgatott kapu tetején közlekedett, és óránként automatikus ajtókat nyitott ki, amelyek egy-egy próbabábut mutattak. A nap és az éjszaka hosszát naponta újra lehetett programozni, hogy figyelembe lehessen venni az év során változó nappalok és éjszakák hosszát, és öt robotzenész is szerepelt benne, akik automatikusan zenéltek, amikor egy vízkerékhez kapcsolt rejtett vezérműtengely által működtetett karokat mozgattak. A kastélyóra egyéb elemei közé tartozott egy úszókkal ellátott főtartály, egy úszókamra és áramlásszabályozó, tányér és szeleptál, két csigakerék, az állatövi jeleket megjelenítő félhold alakú korong, valamint két sólyomautomata, amelyek golyókat dobáltak vázákba. Al-Jazari váróráját tekintik a legkorábbi programozható analóg számítógépnek.
A vonalas (hálózati) szinkron toronyórákat az 1920-as években vezették be az Egyesült Államokban.