Первые сравнительно простые гравитационные часы появились в середине XV в. в Бургундии (Франция), из них позднее, в начале XVII в., развились известные пилообразные часы. Бургундские гравитационные часы имели форму шара, в котором помещался весь часовой механизм. Пружину заменил небольшой плоский барабан с намотанной на него струной, к которой механизм был свободно подвешен. После отмотки последних витков с барабанчика часы рукой слегка подвигали вверх, в первоначальное положение. Возвратная пружина в полости барабанчика вновь наматывала струну на его поверхность.
Оригинальные гравитационные часы соорудил лионский дворянин Николя Гроллье де Сервье (1593-1686).
Основной частью этих часов была спиральная вертикальная дорожка, состоящая из двух параллельных проволок, по ним двигался сверху вниз стальной шарик, который специальным подъемным механизмом возвращался затем обратно на верхний край дорожки. Стимулом к созданию таких часов было открытие Галилея о том, что каждое тело шаровидной формы проходит один и тот же путь по наклонной плоскости за одно и то же время. Когда к прохождению шара через нижний выход его траектории присоединили простой счетчик, то прежнее физическое пособие превратилось в хронометрический прибор.
Гроллье не был, конечно, первым, кто использовал указанное открытие Галилея. Во время своей службы в австрийской армии он имел возможность ознакомиться с работами королевских часовщиков, трудившихся в пражском кремле Рудольфа II. Например, сюда относятся и шариковые часы Христофора Маркграфа. Под влиянием Маркграфа строил шариковые часы не только Гроллье, а в конце XVI в. такие часы построил и Ганс Шлоттхайм. Его «вавилонская» башня высотой в 112 см из позолоченной бронзы с аллегорическими фигурами на галереях относилась с 1603 г. к наиболее ценным и наиболее замечательным предметам дрезденского дворца. Часы Шлоттхайма имели необычный шариковый регулятор и были в техническом отношении исключительно сложными (они были оснащены встроенным сигнальным механизмом с флейтами, снабженным остроумными кинематическими элементами, синхронизирующими движение аллегорических фигур с этим механизмом).
Другим вариантом шариковых часов были часы, созданные в 1808 г. Конгревом. Подобно предшественникам, он давал возможность стальному шарику двигаться по закругленной траектории, созданной на сей раз в плоской толстостенной латунной плите, установленной в наклонном положении. Когда шарик доходил до конца своей траектории, специальный механизм, соединенный со счетчиком хронометрического механизма, изменял наклон доски так, чтобы шарик возвращался тем же путем в обратном направлении. Принцип Конгрева полюбился многим, так что за рубежом его и теперь используют в различных вариантах. В зависимости от конструктивного исполнения интервал времени между двумя следующими друг за другом поворотами плиты колеблется в пределах от 12,5 до 30 с.
Секретными часами иногда называют такие часы, в которых часовой механизм преднамеренно где-то скрыт или скрыто его соединение с индикатором времени. Иногда речь идет о специальном соединении между спуском и осциллятором или о необычной форме привода. Аналогичные попытки, конкурирующие с этой идеей, не новы. Ведь «секретными» следует считать и шариковые часы Маркграфа или приборы, изготовленные его последователями. Непонятный принцип работы подобных часов всегда привлекал внимание любителей и благоприятно сказывался и на сбыте часов подобного рода. Поэтому многие виды таких часов возникли именно в XIX и в начале XX в., когда требовалось оживить на конкурирующих рынках интерес к изделиям обычного уровня.
В карманных часах такого типа, созданных в начале 80-х годов прошлого века, в прозрачном стеклянном циферблате уложены два стеклянных диска с тонкими зубцами по периферии. Каждый из кружочков несет на своем центре одну стрелку. Триб на выходном валу малого часового механизма, втиснутого в верхней части втулки под заводной коронкой, передает движение на стрелку.
Совершенно иную систему придумал в 1808 г. Джон Шмидт из Лондона. За стеклянным прозрачным циферблатом его часов не видно было никаких следов наличия какого-либо часового механизма. Весь хронометрический прибор состоял только из циферблата и из металлической стрелки в его центре. Секрет часов таился именно в этой стрелке. В ее удлиненной части, выглядевшей противовесом для балансирования стрелки, находился маленький пружинчатый часовой механизм, который медленно вращался небольшим грузиком. Вместе с изменением его положения изменялось положение центра тяжести стрелки, которая сама еле заметно двигалась по циферблату, как у обычных часов.
