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Eine astronomische Uhr ist eine mechanische Uhr, die außer der Uhrzeit auch astronomische Sachverhalte wie die Lage von Sonne und Mond über dem Horizont und im Tierkreis, die Mondphasen und in seltenen Fällen auch die Stellungen der großen Planeten am Himmel anzeigt. Astronomische Uhren wurden im späten Mittelalter zunächst im Innern von Kirchen aufgestellt. Einige ihrer meist handwerklichen Konstrukteure waren auch als Erfinder und Instrumentenbauer tätig. Ab der Renaissance wurden monumentale Uhren an Rathäusern, Stadttoren oder an Türmen angebracht. Große Zimmeruhren entstanden zumeist erst im Barock. Sie wurden auch als Tischuhren oder ab dem 20. Jahrhundert als Armbanduhren nachgebaut.
Die astronomischen Uhren haben wie moderne Uhren mit ihren Komplikationen neben dem Stundenzeiger zusätzliche Zeiger und manchmal zusätzliche Zifferblätter. Eine sehr anschauliche Variante sind die älteren Astrolabiumsuhren, bei denen unter anderem die Rete (Sternenscheibe) eines Astrolabiums mit Hilfe des Uhrwerks gleichmäßig gedreht wird.