Antes do século 21 antes de Cristo, os Sumérios já possuíam um calendário com 360 dias, número devido ao arredondamento do mês lunar para 30 dias, compreendendo 12 ciclos por ano. O método era baseado em um sistema numérico onde os números 6 e 60, quando multiplicados, resultavam em 360. Os Babilônios deram continuidade ao sistema Sumério e o desenvolveram dividindo-o em 24 horas que, por sua vez, é divisível por 6 e que é também o resultado da divisão de 360 por 15.

Tanto na Babilônia como no Egipto teve início a utilização do relógio de água, conhecido como clepsidra. Segundo textos babilônicos, utilizavam-se dispositivos de forma cilíndrica que mediam o tempo a partir do volume de água que escoava por ele. No Egito, a evidência mais antiga está na inscrição de uma tumba, e consistia em um conjunto de vasilhas de pedra que gotejavam através de um orifício em sua parte inferior a um ritmo constante.

Data desta época o mais antigo relógio de água Egípcio ainda existente, utilizado no reinado de Amenhotep III, em Karnak. Os egípcios aperfeiçoaram o calendário e o mudaram para um sistema baseado no sol, com um ano de 365 dias, constituído por 12 meses de 30 dias cada, mais cinco dias para as datas de nascimento de Ísis, Osíris, Horus, Nepthys e Set.

Construído um relógio de água monumental - o "Hércules", em Gaza.

Parte do legado do rei da Macedônia Philip Arridaeus é um relógio de água em basalto, cujos fragmentos podem ser apreciados na coleção do Museu Britânico, em Londres.

O inventor e matemático grego Ctesibio de Alexandria inventa um relógio de água com regulador de cortiça, que exibiu a maior precisão já alcançada até o século XVII e que é considerado um precursor do sifão.

A "Torre de los Vientos" é construída em Atenas pelo astrônomo Andrônico de Kyros. Era dotada de 9 relógios de sol, uma clepsidra em seu interior, uma bússola e um cata-ventos.

Surge o mecanismo de Antikithera, o dispositivo com rodas dentadas mais antigo que se conhece, e que permite prever as posições do sol, da lua e de alguns planetas, permitindo assim a previsão de eclipses.