Lo strumento è un orologio a pendolo con scappamento a riposo ad ancora e ruota in ottone. Originariamente concepito con un sistema di compensazione a mercurio, ha subito una radicale trasformazione nel 1934 quando il vecchio pendolo fu sostituito con un'asta in acciaio invar, acquistata dalla ditta Riefler di Monaco. L'invar, lega di ferro e nichel scoperta dal Premio Nobel Charles Edouard Guillaume, garantisce un'ottima stabilità termica grazie al suo bassissimo coefficiente di dilatazione.
All'interno della cassa di legno, una targhetta metallica documenta l'intervento di ammodernamento eseguito dalla ditta Kohlschritter di Genova. In questa occasione l'orologio fu elettrificato e dotato di un sistema di regolazioni elettromagnetiche e contatti elettrici. Il quadrante argentato segue la tipica impostazione astronomica: cerchio principale per i minuti, quadrante superiore per i secondi e inferiore per le 24 ore. Inoltre "L'orologio è stato dotato di un sistema di contatti elettrici normali, e di più di uno speciale della durata di una frazione di secondo, che si verifica solo al secondo 0 del minuto 0 di ciascuna ora... L'orologio possiede ancora un sistema di regolazioni elettromagnetica, che permette mantenere lo stato dell'orologio costantemente entro qualche decimo di secondo".