Lo strumento è un orologio a pendolo, caratterizzato da un sistema di trazione con cilindro a doppio peso, configurazione che assicura una forza motrice costante e una maggiore autonomia di carica. Il movimento meccanico è dotato di uno scappamento ad ancora, capace di mantenere un'oscillazione regolare del pendolo.
La particolarità funzionale risiede nei quadranti verticali differenziati per i secondi, i minuti e le ore. Invece di avere lancette coassiali (sovrapposte), l'orologio presenta tre indicatori separati disposti lungo l'asse verticale. Questi quadranti sono montati su una piastra di acciaio dalle dimensioni contenute (5x12,5 cm), che funge da supporto rigido e stabile per l'intero treno di ingranaggi visibile.
L'orologio non reca firme dirette, ma le caratteristiche costruttive suggeriscono un assemblaggio di componenti di manifattura tedesca operato da un orologiaio locale. Ricerche d'archivio indicano che lo strumento potrebbe essere stato acquistato o assemblato intorno al 1883 da Gennaro e Domenico Lista, noti orologiai napoletani attivi nella seconda metà dell'Ottocento.
Un frammento documentario menziona un "piccolo orologio di Germania con cassa in legno a muro", identificabile forse con questo esemplare, che fu concesso in prestito a Castel Sant'Elmo per il segnale di mezzodì.
È verosimile che lo strumento abbia subito un aggiornamento tecnico: il pendolo e il sostegno della macchina originale sono stati sostituiti con nuovi pezzi in Invar.