Na Piazza dei Signori, em Pádua, ao fundo, fica o antigo Palazzo del Capitano que abriga talvez o primeiro relógio astronômico fabricado na Itália. Em meados do século XIV, o príncipe Ubertino da Carrara, senhor de Pádua, ofereceu uma cátedra na Universidade de Pádua a Jacopo Dondi, que tinha bons conhecimentos de medicina, filosofia e astronomia. Dondi (falecido em 1359), para mostrar sua gratidão ao príncipe, ofereceu-se para instalar um relógio em seu palácio indicando as horas, meses, fases da lua e o curso do sol através dos signos do zodíaco; após este trabalho, Dondi recebeu o título hereditário de "dall'Orologio".
Em 1390 o palácio de Pádua e, em particular, a torre do relógio foram saqueados e a obra-prima de Dondi foi completamente demolida; nada restou disso.
Em 1423, Novello Dondi dall'Orologio, descendente de Jacopo, iniciou a execução, na torre reconstruída na base da porta oriental do Palácio Carrarese, de um novo relógio segundo os desenhos do antigo; obra concluída, em 1434, por Giovanni dalle Caldiere; em 1437 o mostrador do relógio foi pintado e dourado por Giorgio da Treviso. A fachada da torre foi reconstruída em pedra da Ístria por Giovanni Maria Falconetto em 1532.
O relógio foi completamente reparado em 1530 e, em 1688, o relojoeiro Giovanni Carleschi equipou-o com um pêndulo. No final do século XIX, deixou de funcionar, mas atualmente o artefato funciona bem e foi completamente restaurado em 2010.
O único quadrante externo de cerca de 5,60 m de diâmetro é dividido em 24 horas; consiste em cinco círculos concêntricos. Os vinte e quatro algarismos romanos estão inscritos no maior, no interior há uma grande faixa anular azul salpicada de estrelas douradas; essas duas partes, com o hemisfério terrestre ocupando o centro, são fixas, enquanto as outras três partes, formadas por três discos concêntricos de tamanhos diferentes, são móveis.
O maior desses discos, que gira em um dia sideral, é adornado com onze signos do zodíaco; o da balança está faltando enquanto o do escorpião ocupa o lugar de dois signos. A falta se deve ao fato de os signos representados se referirem ao sistema zodiacal pré-romano em que as constelações de Escorpião e Libra estavam unidas em uma (que, portanto, ocupava um espaço maior no cinturão zodiacal). De fato, ainda hoje as duas partes da constelação de Libra são chamadas de "chela norte" e "chela sul". No momento da sua construção, o relógio continha também a representação da balança, esta foi eliminada durante uma modificação realizada pelo abade Bartolomeo Toffoli entre 1787 e 1792 que queria seguir as mais antigas subdivisões zodiacais. A tradição popular atribui a ausência da balança a um despeito do construtor contra a falta de justiça do cliente que queria pagar-lhe um valor inferior ao combinado.
A borda externa do disco maior é dividida em 360°, destacada dez por dez com algarismos arábicos. No disco do meio há um ponteiro solar cuja ponta, em forma de flecha, gira o mostrador externo em 24 horas; o disco desta mão, representando um rosto humano em relevo equipado com raios flamejantes, move-se diante dos signos do zodíaco. Este disco é montado na lanceta de tal forma que pode girar sobre si mesmo de modo que a face fique sempre na posição vertical. Devido ao movimento diferencial entre a mão do sol e o disco maior, o caminho do sol entre os signos do zodíaco pode ser deduzido. Entre os signos de Escorpião e Sagitário há uma mão, cujo índice é direcionado para as divisões dos dias e meses que são reproduzidos na borda do segundo disco. Os nomes dos meses são escritos em latim, e as datas são reconhecíveis pelas divisões alternadamente pretas e brancas, indicadas, de dez a dez, pelos números; os meses têm o número de dias de acordo com o calendário, e o mês de fevereiro tem 29 divisões. O menor dos três discos, cujo movimento giratório corresponde ao movimento diurno da lua, tem uma abertura redonda, colocada excentricamente, na qual estão representadas as fases da lua. A borda do pequeno disco central é dividida em 29 ½ partes, cujo ponto 0 corresponde à abertura lunar excêntrica. A extensão para dentro de um dos raios do disco flamejante indica a idade da lua nessas divisões. No mesmo disco central, sempre a partir do ponto 0, distinguem-se um triângulo, um quadrado e um hexágono, as três figuras fundamentais extraídas da astrologia e que serviam, na Idade Média, para fazer horóscopos. As quatro aberturas redondas nos cantos do mostrador mostram o mês, a data, as horas e os minutos. Estes últimos aumentam cinco em cinco minutos.