La colección de relojes de Patrimonio Nacional cuenta en la actualidad con 721 obras, fechadas entre 1583 y los primeros años del siglo XX, que se encuentran distribuidas por los palacios y monasterios reales.
Los monarcas españoles siempre manifestaron interés por los relojes, sobre todo a partir de Carlos V y Felipe II, cuando creció la afición por estos objetos mecánicos y científicos. Felipe II reunió en el Alcázar madrileño varios relojes, de los que se conserva uno en forma de candil fabricado en Madrid en 1583 por el maestro bruselés Hans de Evalo, la obra más antigua conservada en la colección.
Los reyes de la Casa de Austria enriquecieron la colección sobre todo con relojes procedentes de Alemania, pero casi todos ellos perecieron en el incendio del Alcázar. Felipe V, primer monarca de la dinastía borbónica, demostró desde su llegada a España un gran interés por estos objetos, primando aquellos de fabricación y procedencia inglesa.
A su hijo Fernando VI le gustaban más los pequeños relojes de coleccionismo. Aún así se rodeó de magníficas obras de origen inglés construidas por John Ellicott y George Graham, al tiempo que impulsó la formación de algunos relojeros españoles perfeccionando sus estudios en el extranjero. Durante su reinado llegaron a España los primeros relojes suizos con autómatas, caprichos que deleitaron sus últimos días, como el conocido como El Pastor fabricado por Pierre Jaquet-Droz.
Su hermano Carlos III intentó establecer una escuela de relojería en la Corte. Promovió y apoyó a los hermanos Charost, relojeros franceses, en la apertura de una escuela-fábrica de relojería en Madrid que perfeccionara la técnica aprendida por los españoles. El objetivo era la fabricación de máquinas que pudieran competir con la industria francesa y abaratar costes en una economía cada vez más pertrecha.
Carlos IV se sintió atraído desde su juventud por los relojes, e incluso dispuso en palacio de su propio taller, donde creó y reparó maquinarias. El rey y su esposa María Luisa de Parma invirtieron grandes sumas de dinero en adquirir un importante conjunto destinado a decorar el Palacio Nuevo de Madrid y las casas de recreo, en especial la Casa del Labrador de Aranjuez. Aunque el monarca contó con varios agentes comerciales, el proveedor más importante y conocido de todos fue el marchand-mercier francés François Louis Godon, a quien se le encargaron obras que pudieran enriquecer la decoración de los palacios y casas reales. Es el caso de los dos grandes relojes de mármol y bronce que actualmente decoran el Salón del Trono del palacio madrileño; y del reloj conocido como La Péndola de El Tiempo, en la Antecámara Gasparini del mismo palacio. Durante este reinado también se fabricaron los mejores relojes españoles realizados por Manuel Gutiérrez, Manuel de Rivas, Antonio Molina y Salvador López.
Tras la Guerra de la Independencia, Fernando VII se encontró con los palacios esquilmados durante la invasión napoleónica. Por ello solicitó inventarios de todos los bienes que habían quedado en los reales oficios y comenzó a comprar relojes princpalmente franceses. La escuela francesa estaba en pleno apogeo y las cajas de los relojes representaban temas inspirados en la Antigüedad y en la literatura clásica que contribuían a potenciar la imagen del monarca. Sus sucesores, Isabel II, Alfonso XII y Alfonso XIII, incorporaron nuevos ejemplares fieles a la moda imperante en la segunda mitad del siglo XIX y primera década del siglo XX.