Accanto ai grandi strumenti da osservatorio, gli astronomi elaborarono altri tipi di dispositivi, tuttavia sempre legati alla misura del tempo. Il globo celeste, la sfera armillare, l'astrolabio piano e l'orologio astronomico offrivano rappresentazioni mobili del cielo. Nell'astrolabio e nel globo l'accuratezza della rappresentazione permetteva di eseguire calcoli astronomici senza ricorrere a formule matematiche. La misura del tempo era demandata in particolare all'astrolabio, la cui fortuna declinò nel XVI secolo con la comparsa di orologi meccanici di qualità. La sfera armillare era utilizzata nell'insegnamento dell'astronomia.