Questa sala presenta una ricca panoramica di strumenti per la misura del tempo: orologi solari, notturnali e astrolabi che consentivano di conoscere l'ora sia di giorno che di notte.

Senza chiarire cosa sia il tempo, l'astronomia ha da sempre contribuito a definirne con cura le unità in base ai fenomeni celesti e a elaborare precisi strumenti cronometrici.

A fianco di oggetti scientifici di uso comune, sono esposti raffinatissimi strumenti realizzati nelle botteghe artigiane che fiorirono a partire dal Cinquecento. Negli stati germanici, ad esempio, furono molto rinomati i membri della famiglia Schissler e molti dei loro manufatti entrarono a far parte della collezione medicea. Fra i costruttori italiani si distinsero Giovanni Battista Giusti, Stefano Buonsignori e la famiglia Della Volpaia. Particolare importanza hanno nella sala gli strumenti del lascito Viviani, ultimo discepolo di Galileo. Questa raccolta include un'ampia tipologia di oggetti, evidenziando gli aspetti dell'astronomia più sentiti da Viviani.