Хронограф – это встроенный в основной механизм секундомер. Как правило, он приводится в рабочее состояние при помощи специальной системы нажатия кнопок. Часто такие кнопки встраиваются в заводную головку на корпусе часов. Наиболее простые модели хронографов управляются нажатием одной кнопки. Количество нажатий определяет запуск, приостановку и завершение работы счётчика. Часы с хронографом, имеющие две кнопки управления имеют распределение функций между кнопками: первая запускает и останавливает счётчик, а вторая сбрасывает показания. Счётчики бывают минутные, часовые (встречающиеся редко) и секундные.

В 20-е годы XVIII века знаменитый английский часовой мастер Джорж Грэхэм (1673-1751) представил аппарат с маятником, который позволял измерять промежутки времени с точностью до 1/16 доли секунды - по крайней мере, в теории. Маятник отбивал такт в четвертях секунды и показывал это также на циферблате. Параллельно направлению колебаний маятника английский мастер поместил планку, которая была разделена на пять равных частей. На каждой из этих частей выступал штифт. Передвигая эту планку вперед, англичанин мог «поймать» маятник штифтами. В зависимости от того, в какой части находился маятник, Грэхэм определял точность с погрешностью до одной шестнадцатой доли секунды. Маятниковый секундомер Грэхэма, однако, потерпел неудачу из-за недостаточной мобильности системы и механического осуществления процесса остановки, так как «на стопе» маятник мог очень легко сбиться с траектории.

В ходе революционных преобразований в промышленности, которые с начала XVIII столетия происходили в Европе и приводили к глубоким экономическим и социальным изменениям, машинные способы производства все более вытесняли ручной труд. Вместе с тем происходило постоянное повышение производительности труда, и возникала необходимость в точном измерении все более коротких интервалов времени. Часовые мастера пытались применять различные методы и в конце XVIII века предложили карманные часы, у которых можно было останавливать секундную стрелку: так впервые появилась возможность точного измерения любого временного отрезка.

Правда, эти часы имели существенный недостаток: при остановке стрелки останавливался баланс и с ним весь механизм карманных часов, так что и просто узнать время было невозможно.

Этимология слова «хронограф» и вид современных хронографов находятся в некотором несоответствии. Термин составлен из двух греческих слов: «Chronos» (время) и «grapho» (пишу). Вид современных моделей приводит в недоумение, поскольку нигде и ничего современный хронограф, как известно, не пишет, и его второй корень «пишу» кажется неудачной шуткой неизвестного остряка. Конечно, точнее было бы назвать этот прибор «хроноскоп», что означает «видящий время». Это гораздо более соответствует истине: часы показывают определенный промежуток времени, но никаких записей при этом не делают.

Однако хронограф назван так, как назван, и этому малоубедительному названию он обязан французскому изобретателю Ниео-ля Матье Рьёссеку, который в 1821 году представил свой «хронограф» — часы, которые действительно записывали время. В первой половине XIX века Рьёссек был часовым мастером у короля Франции и сделал прибор, который при помощи двойной стрелки мог ставить чернильные точки за циферблате. На конце нижней стрелки был помещен маленький резервуар для чернил. Над ней сидела вторая стрелка, которая при «старте» и «стопе» своим острием входила в маленькое отверстие резервуара и оставляла чернильную точку на циферблате. Благодаря хронографу Рьёссека впервые стало возможным проводить точные замеры. Его недостаток, конечно, состоял в отсутствии механизма возврата к нулю. Тем не менее, в 1832 году он запатентовал свой хронограф.