La torre dell'orologio, che si innalza tra il Palazzo dei Camerlenghi e il Palazzo del Capitanio in piazza dei Signori,rappresenta uno dei simboli dell'epoca Carrarese in Padova.

Il primo orologio venne installato verso la metà del Trecento da Jacopo Dondi, secondo le conoscenze astronomiche dell'epoca: il meccanismo da lui progettato indicava ore, mesi, fasi lunari e il corso del sole attraverso i segni dello zodiaco.

Nel 1390, a seguito di un saccheggio del Palazzo, la torre fu completamente demolita.

Tra il 1426 e il 1430 la torre fu riedificata sulle rovine della porta orientale della Reggia Carrarese. Nel 1427 il capitano Bortolomeo Morosini diede inizio ai lavori di ampliamento e adeguamento della torre, finalizzati ad accogliere il nuovo orologio, che fu iniziato da un discendente di Jacopo, Novello Dondi dall'Orologio, seguendo i disegni del precedente. L'opera fu portata a compimento da Giovanni e Gian Pietro Dalle Caldiere nel 1434 e nel nel 1436 il quadrante fu decorato e dorato da Giorgio da Treviso.

Con la sistemazione della torre si dava inizio alla posa del nuovo meccanismo tanto voluto dalla Città. Durante i festeggiamenti di Sant'Antonio nell'anno 1437 i padovani assistettero alla sua inaugurazione.

Nel 1532 Giovanni Maria Falconetto fu incaricato della realizzazione dell'arco e della facciata per la torre dell'orologio, in pietra d'Istria, aggiornata alla nuova cultura rinascimentale.

Nel corso dei secoli il meccanismo dell'orologio ha subito rilevanti restauri e modifiche, che ne hanno garantito il funzionamento, mantenendone la forma originale.

Le più importanti modifiche apportate sono state eseguite intorno alla fine del XVII secolo e nel XVIII secolo, quando, oltre al nuovo pendolo, nella lanterna superiore della torre è stata installata l'attuale campana di bronzo, che viene azionata con una serie di lunghi rinvii dall'orologio stesso (treno del suono). Successivamente fu modificato il quandrante dell'orologio del Dondi, secondo l' "orario francese" (suddivisione in due parti ciascuna ciascuna di 12 ore con la segnalazione delle ore XII posizionata sul vertice alto del quadrante, come ora siamo abituati nel leggere i nostri orologi). Nella seconda metà del XIX secolo fu ripristinato l'antico quadrante delle 24 ore all'italiana - come visibile oggi - e furono installati i dispositivi automatici, in corrispondenza dei quattro fori agli angoli, per la visione esterna delle ore e dei minuti (cambio ogni 5 minuti) in alto, del giorno e del mese in basso.