Lo strumento ha la tipica forma a cannocchiale spezzato, con un obiettivo di 67 mm di apertura e di 800 mm di distanza focale. Il termine "spezzato" si riferisce al fatto che il tubo oculare è disposto lungo l'asse di rotazione e l'osservazione è possibile da un prisma rettangolare che devia i raggi luminosi di 90°.
Lo strumento è provvisto di una base che permette una rapidissima inversione (necessaria per le osservazioni di latitudine col metodo di W. Struve in primo verticale) dello strumento lasciando la livella sui perni. Il cannocchiale è bilanciato attorno all’asse orizzontale da un sistema di contrappesi, mentre la maggior parte del suo peso è supportata da una molla per evitare di usurare i cuscinetti dei perni. Sui perni è pure appoggiata superiormente l’armatura della livella che è mancante.
Lo strumento dei passaggi di Repsold appartiene alla stessa classe degli strumenti meridiani, cioè quegli strumenti che negli Osservatori Astronomici sono destinati alle determinazioni di precisione delle coordinate celesti e del tempo. Dallo stesso genere di osservazioni si determinano pure le coordinate astronomiche, latitudine e longitudine, del luogo di osservazione, ed a questo scopo fu utilizzato da Francesco Porro. Egli riuscì ad ottenere questo strumento direttamente dalla casa costruttrice nel 1888, dopo averlo acquistato con un sussidio concesso dal Consorzio Universitario. Il costruttore Repsold era a quel tempo uno dei più famosi costruttori di strumenti, e la sua officina ad Amburgo rivaleggiava con successo con quella di altri celebri costruttori a Monaco e Berlino.
I primi anni dopo la collocazione in uno dei cupolini di Palazzo Madama furono di intensa attività. Infatti, in quegli anni, per conto della Commissione Geodetica Italiana, si svolgevano una serie di operazioni geodetiche ed astronomiche per la costituzione della nuova rete geodetica di primo ordine. Porro eseguì fra l’altro la determinazione dell’azimut assoluto del Monte Vesco (uno dei vertici della rete) ed una nuova determinazione della latitudine dell’Osservatorio, per cui, dopo le osservazioni di Plana di mezzo secolo prima, non esistevano valori più moderni. Durante queste osservazioni però Porro, nonostante fosse molto soddisfatto dallo strumento, ebbe a convincersi della sempre maggiore inadeguatezza della sede di Palazzo Madama. Lo strumento dei passaggi era infatti collocato su una torre a 42 metri dal suolo e le sue osservazioni di alta precisione mettevano in evidenza delle variazioni accidentali dovute senza dubbio all’instabilità’ dell’edificio ed alle perturbazioni del traffico cittadino sempre più intenso. Nacque così l'idea nella mente del direttore della necessità di lasciare la sede storica dell'Osservatorio piemontese per spostarsi in una nuova posizione più consona agli studi astronomici che venne inizilamente individuata sulla collina di Superga.