Det tidigaste kända exemplet på en urverksmekanism är Antikythera-mekanismen, en analog dator med växelmotor från första århundradet f.Kr., något som liknar en astrolabb, för beräkning av astronomiska positioner och förmörkelser, och som återfanns i ett grekiskt skeppsvrak. Det finns många andra redogörelser för urverk i det antika Grekland, till och med i dess mytologi, och själva mekanismen är tillräckligt sofistikerad för att tyda på en betydande historia av mindre avancerade anordningar som ledde fram till dess skapande.
Vid en viss tidpunkt förlorades eller glömdes denna nivå av sofistikering av urverkstekniken bort i Europa, och den återkom först när den fördes med sig från den islamiska världen efter korstågen, tillsammans med annan kunskap som ledde fram till renässansen. Klockverket återfick slutligen motsvarigheten till den förromerska teknologiska nivån på 1300-talet.
Som i den grekiska mytologin finns det ambitiösa påståenden om automatisering i andra kulturers legender. I den judiska legenden använde till exempel Salomo sin vishet för att utforma en tron med mekaniska djur som hälsade honom som kung när han besteg den; när han satte sig ner skulle en örn placera en krona på hans huvud och en duva skulle ge honom en Torarulle. Det sägs också att när kung Salomon klev upp på tronen sattes en mekanism i rörelse. Så snart han klev på det första trappsteget sträckte en gyllene oxe och ett gyllene lejon ut varsin fot för att stödja honom och hjälpa honom att stiga upp till nästa trappsteg. På varje sida hjälpte djuren kungen upp tills han satt bekvämt på sin tron.
I det gamla Kina finns en märklig redogörelse för automatisering i texten Lie Zi, skriven på 300-talet f.Kr. I den finns en beskrivning av ett mycket tidigare möte mellan kung Mu av Zhou (1023-957 f.Kr.) och en mekanisk ingenjör känd som Yan Shi, en ”artificer”. Den senare presenterade stolt kungen med en människoformad figur i naturlig storlek av sitt mekaniska hantverk (Wade-Giles stavning):
Kungen stirrade förvånat på figuren. Den gick med snabba steg och rörde huvudet upp och ner, så att vem som helst skulle ha tagit den för en levande människa. Konstnären rörde vid dess haka och den började sjunga, perfekt i melodi. Han rörde vid dess hand, och den började ställa sig i perfekt takt … När föreställningen närmade sig sitt slut blinkade roboten med ögonen och gjorde närmanden till de närvarande damerna, varpå kungen blev rasande och skulle ha låtit avrätta Yen Shih på plats om inte denne, i dödlig rädsla, genast hade tagit roboten i bitar för att låta honom se vad den verkligen var. Och det visade sig faktiskt att den bara var en konstruktion av läder, trä, lim och lack, med olika färger i vitt, svart, rött och blått. När kungen undersökte den noga fann han alla inre organ kompletta – lever, galla, hjärta, lungor, mjälte, njurar, mage och tarmar; och över dessa återigen muskler, ben och lemmar med sina leder, hud, tänder och hår, alla konstgjorda … Kungen prövade effekten av att ta bort hjärtat och fann att munnen inte längre kunde tala; han tog bort levern och ögonen kunde inte längre se; han tog bort njurarna och benen förlorade sin rörelseförmåga. Kungen var förtjust.
Andra anmärkningsvärda exempel inkluderar Archytas duva, som nämns av Aulus Gellius. Liknande kinesiska berättelser om flygande automater finns skrivna om den muhammedanska filosofen Mozi på 500-talet f.Kr. och hans samtida Lu Ban, som tillverkade konstgjorda träfåglar (ma yuan) som framgångsrikt kunde flyga, enligt Han Fei Zi och andra texter.
På 1000-talet användes urverk både för klockor och för att spåra astronomiska händelser, i Europa. Klockorna höll inte tiden särskilt noggrant med dagens mått mätt, men de astronomiska anordningarna användes noggrant för att förutsäga planeternas positioner och andra rörelser. Samma tidslinje tycks gälla i Europa, där man vid den här tiden använde sig av mekaniska gångjärn i klockor.
Upp till 1400-talet drevs urverk med hjälp av vatten, vikter eller andra omvägar och relativt primitiva metoder, men 1430 presenterades en klocka för Filip den gode, hertig av Bourgogne, som drevs med hjälp av en fjäder. Detta blev en standardteknik tillsammans med viktdrivna urverk. I mitten av 1500-talet tog Christiaan Huygens en idé från Galileo Galilei och utvecklade den till den första moderna pendelmekanismen. Medan fjädern eller vikten stod för drivkraften, kontrollerade pendeln dock bara hur snabbt kraften frigjordes via en utlösningsmekanism (en utlösningsmekanism) i en reglerad takt.
Smithsonian Institution har i sin samling en klockverkande munk, cirka 380 mm hög, som möjligen kan dateras så tidigt som 1560. Munken drivs av en nyckeluppdragen fjäder och går längs en fyrkantig bana, slår sig mot bröstet med höger arm, samtidigt som han lyfter och sänker ett litet träkors och ett rosenkransband i vänster hand, vänder och nickar med huvudet, rullar med ögonen och säger stumma begravningar. Då och då för han korset till sina läppar och kysser det. Man tror att munken tillverkades av Juanelo Turriano, mekaniker åt den heliga romerska kejsaren Karl V.
.