O instrumento antes usado para a determinação das rotas marítimas era o quadrante, que proporcionou a localização dos navios por meio da posição relativas das estrelas, e foi usado até o final do século XVIII. Nesse caso, era necessário que fossem realizadas observações no intervalo de doze horas, ou ainda que fossem usadas tablas que indicassem a localização do barco em determinado horário do dia.
No mar, os relógios de pêndulo não funcionavam muito bem, pois as temperaturas que mudavam subitamente, além do balanço das ondas, afetavam os movimentos dos pêndulos, fazendo com que as horas não fossem precisas e, portanto, que as rotas acabassem sendo prejudicadas, levando a graves acidentes.
A alternativa foi desenvolver um novo relógio que funcionasse bem a bordo do navio. Com isso, John Harrison, um fabricante de relógios de Yorkshire que era conhecido pela exatidão de seus aparelhos e pelas melhorias que introduziu nos mecanismos de pêndulos tradicionais, desenvolveu o primeiro modelo marítimo no ano de 1735.
Os cronômetros usados em competições, normalmente, são acionados por meio de um botão. Com isso, ele começa a contar o tempo a partir do 0. Ao apertar novamente o botão, ele para e mostra de forma bastante exata o tempo decorrido entre um aperto e outro. A maioria dos aparelhos permite ainda que seja medido e registrado mais de um tempo, contabilizando a partir do mesmo marco 0, mas com finais distintos. Com isso, é possível registrar os tempos sucessivos, como por exemplo o tempo de uma volta em uma pista de corrida e assim sucessivamente.