ลูกตุ้มนั้นเป็นไม้ที่ค่อนข้างยาวและบางทำจากไม้หรือโลหะ ในรุ่นแรกสุดของนาฬิกาลูกตุ้มแผ่นดิสก์จะชั่งน้ำหนักแกนลูกตุ้มลงเมื่อมันเคลื่อนจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง อุปกรณ์หนีภัยซึ่งเปลี่ยนการเคลื่อนที่ของเกียร์ให้แกว่งของลูกตุ้มได้รับอนุญาตให้ใช้พลังงานเพื่อไปยังลูกตุ้มเพื่อเอาชนะแรงเสียดทานเพื่อที่จะได้แกว่งต่อไป นาฬิกาลูกตุ้มรุ่นต่อมาขับเคลื่อนด้วยสปริงและในที่สุดแบตเตอรี่
กาลิเลโอได้รับเครดิตด้วยแนวคิดของลูกตุ้มซึ่งเป็นเครื่องมือสำหรับการวัดเวลาโดยศึกษาการเคลื่อนที่ของมันเร็วที่สุดในปี 1582 แม้ว่าเขาจะวาดแผนการออกแบบสำหรับนาฬิกาลูกตุ้มกาลิเลโอเสียชีวิตในปี 1642 ก่อนที่เขาจะสร้างได้ นักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวดัตช์ Christiaan Huygens เป็นคนที่ได้รับเครดิตจากการประดิษฐ์นาฬิกาลูกตุ้มในปี 1656
นาฬิกาลูกตุ้มแรกของ Huygens วัดเวลาด้วยข้อผิดพลาดน้อยกว่าหนึ่งนาทีต่อวัน ด้วยรุ่นต่อมาเขาสามารถลดข้อผิดพลาดนั้นลงเหลือน้อยกว่า 10 วินาที ในปี 1721 George Graham เพิ่มความแม่นยำของนาฬิกาลูกตุ้มโดยลดข้อผิดพลาดเป็นหนึ่งวินาทีต่อวัน เขาประสบความสำเร็จโดยการปรับเปลี่ยนความยาวของลูกตุ้มก้านซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
Siegmund Riefler และ WH Shortt เพิ่มความแม่นยำของนาฬิกาลูกตุ้มยิ่งขึ้น นาฬิกาของ Riefler ซึ่งใช้การหลบหนีที่สมบูรณ์แบบในปี ค.ศ. 1889 เริ่มมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในหอดูดาวทางดาราศาสตร์และมีความแม่นยำจนถึงหนึ่งในร้อยของวินาทีต่อวัน นาฬิกา Shortt ถูกนำมาใช้ในปีพ. ศ. 2464 ดำเนินการกับทาสลูกตุ้มสองตัวและหลักการต้นแบบและแทนที่นาฬิกา Riefler เป็นนาฬิกาที่เลือกใช้สำหรับหอดูดาว
เทคโนโลยีนาฬิกาควอทซ์เปิดตัวในช่วงปี ค.ศ. 1920 และกลายเป็นมาตรฐานสำหรับการจับเวลาในทศวรรษต่อ ๆ มา นาฬิกาลูกตุ้มมาเพื่อรับสถานะของรายการสะสมทั้งในรูปแบบโบราณและร่วมสมัยมากขึ้น นาฬิกาลูกตุ้มสามประเภททั่วไปที่อาจปรากฏในคอลเลกชันคือนาฬิกานกกาเหว่า, นาฬิกาคุณปู่และนาฬิกาหิ้ง สำหรับนาฬิกานกกาเหว่าและนาฬิกาคุณปู่ลูกตุ้มมักจะแกว่งสองครั้งทุกวินาทีและทุกๆสองวินาทีตามลำดับ


