Αν και δεν έχει διασωθεί το υδραυλικό ωρολόγιο που βρισκόταν στο εσωτερικό του πύργου μπορεί να
ανακασκευαστεί με βάση τις οπές και τις αυλακώσεις που υπάρχουν στο δάπεδό του, αλλά και στα τοιχώματα του κυλινδρικού πυργίσκου. Εγκοπές και αρχαιολογικά μέλη υποδεικνύουν με ακρίβεια ένα κυλινδρικό κιγκλίδωμα για την προστασία του ωρολογίου και τρεις εσοχές για τις βάσεις των
αγαλμάτων που στήριζαν το μηχανισμό του. Η υπερυψωμένη μαρμάρινη ημικυλινδρική δεξαμενή του
πυργίσκου γέμιζε νερό μέσω ενός υπόγειου μεταλλικού σωληνίσκου στην κορυφή της. Λίγο χαμηλότερα, ένας δεύτερος μεταλλικός σωληνίσκος λειτουργούσε ως υπερχειλιστής, επιτυγχάνοντας σταθερή στάθμη και παράλληλα τροφοδοτούσε δύο κρήνες πόσιμου ύδατος και το σιντριβάνι μιας μεγάλης χάλκινης ή μαρμάρινης λεκάνης στο κέντρο του δαπέδου. Λίγο πάνω από τον πυθμένα της δεξαμενής, ένας τρίτος μεταλλικός σωληνίσκος τροφοδοτούσε με ισόχρονη, πλέον, εκροή ύδατος μια χάλκινη κυλινδρική δεξαμενή (μέσω ενός κατάλληλου ακροφυσίου). Το ωρολόγιο ήταν πιθανότατα του «αναφορικού» τύπου, δηλ. με έκκεντρο τύμπανο που περιστρεφόταν πίσω από ένα ορειχάλκινο πλέγμα, που όριζε τις ώρες, βάσει του «αναλήμματος». Η περιστροφή του δείκτη – τυμπάνου επιτυγχανόταν μέσω τροχαλίας και αλυσίδας με αντίβαρο και βάρος- πλωτήρα, που ανέβαινε σιγά-σιγά, λόγω της ισόχρονης ανόδου της στάθμης ύδατος στη χάλκινη κυλινδρική δεξαμενή. Το ωρολόγιο θα μπορούσε να λειτουργεί αυτόματα και αδιάκοπα, χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, με την κατάλληλη υδραυλική και μηχανολογική διάταξη (καμπύλο σιφώνιο, τροχαλία, επίσχεστρο (καστάνια) και οδοντωτοί τροχοί με σχέση μετάδοσης 364/365). Έτσι, στη διάρκεια ενός 24ώρου, ο δείκτης εκτελούσε μια πλήρη περιστροφή υποδεικνύοντας τις 12 ημερήσιες και 12 νυχτερινές ανισόχρονες ώρες (ανάλογα με την εποχή), ενώ το τύμπανο καθυστερούσε κατά 1/365, ώστε να υποδείξει με ακρίβεια το ωράριο της επόμενης ημέρας. Στο τέλος κάθε 24ώρου το νερό ξεπερνούσε το ενσωματωμένο στη χάλκινη δεξαμενή παράπλευρο καμπύλο σιφόνι και άδειαζε ταχύτατα. Το βάρος-πλωτήρας, η αλυσίδα και το αντίβαρο επέστρεφαν στην αρχική τους θέση (ενώ το τύμπανο και ο δείκτης στέκονταν ακίνητοι, λόγω του επίσχεστρου της τροχαλίας) για να ξαναρχίσει η διαδικασία. Υπάρχει πολύ μεγάλη πιθανότητα, λόγω της σπουδαιότητας και του πλούτου του μνημείου, στο υδραυλικό ωρολόγιο να είχαν προσαρτηθεί, με τις κατάλληλες μηχανολογικές διατάξεις (παρόμοια με αυτές που βρέθηκαν στο μηχανισμό των Αντικυθήρων), η αυτόματη υπόδειξη του αθηναϊκού ημερολογίου και των κύκλων του Μέτωνος και του Καλλίπου καθώς και των θέσεων του ηλίου και των πλανητών (Ερμή, Αφροδίτης, Άρη, Δία και Κρόνου) αλλά και της θέσης και της φάσης της σελήνης.

ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΩΡΟΛΟΓΙΟΥ
– Αδιάκοπη και αυτόματη λειτουργία.
– Χειροκίνητη περιστροφή μόνο του εσωτερικού δακτυλίου του αττικού σεληνιακού ημερολογίου και του εσωτερικού δίσκου ηλιακού ημερολογίου σύμφωνα με τις αυτόματες υποδείξεις.
– Υπόδειξη των 12 ημερήσιων και των 12 νυκτερινών ωρών.
– Υπόδειξη ημερομηνίας στο αττικό ημερολόγιο με πλήρεις (30 ημερών) και κοίλους (29 ημερών) συνοδικούς μήνες.
– Υπόδειξη του εμβόλιμου μήνα (Β΄ ΠΟΣΕΙΔΕΩΝ) σύμφωνα με τον 19ετή κύκλο του Μέτωνος.
– Υπόδειξη ημερομηνίας στο ηλιακό ημερολόγιο με πλήρεις (30 ημερών) μήνες και την υπόδειξη της προσθήκης
εμβόλιμης ημέρας (1 ημέρα ανά 64 ημέρες) και διόρθωση σύμφωνα με τον κύκλο του Καλίππου.
– Υπόδειξη της προσθήκης μιας ημέρας κάθε 4 έτη.
– Υπόδειξη της θέσης του «αληθούς» ηλίου στο ζωδιακό κύκλο.
– Υπόδειξη της θέσης και της φάσης (εικονιστική και αριθμός ημερών) της σελήνης στο ζωδιακό κύκλο.
– Υπόδειξη της θέσης και της ανάδρομης κίνησης των πλανητών (Ερμή, Αφροδίτης, Άρη, Δία και Κρόνου).