Die Astronomische Uhr im Ziergiebel des Rathauses ist ein Meisterwerk der Technik (siehe Abbildung). Sie wurde 1511 mit großer Wahrscheinlichkeit von Johannes Stöffler entworfen und wohl von einem ortsansässigen Schmid gebaut. Sie gehört zu einem Ensemble von fünf Uhren im und am Rathaus, von denen vier die Zeit anzeigen. Sie ist nicht nur die älteste Uhr weltweit, die Sonnen- und Mondfinsternisse mit einem Drachenzeiger anzeigen kann, sondern läuft auch heute noch so präzise, dass sie nur alle zwanzig Jahre neu justiert werden muss.
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Die Astronomische Uhr besteht aus einer Mondphasenanzeige und einem astronomischen Zifferblatt mit einem Tierkreis. Die Uhr besitzt drei Zeiger. Der Sonnenzeiger bewegt sich ein „knappes“ Grad pro Tag, da 360 Grad in 365 Tagen durchlaufen werden. Er zeigt das aktuelle Tierkreiszeichen an. Der Mondzeiger zeigt die scheinbare Position des Mondes zur Position der Sonne an. Er benötigt für einen vollen Umlauf 27 Tage, 7 Stunden, 43 Minuten (Siderischer Mondmonat). Da aber in dieser Zeit auch der Sonnenzeiger weitergelaufen ist, benötigt der Mondzeiger noch etwas länger um erneut über das Sonnen- bzw. -Sternsymbol des Sonnenzeigers zu laufen. Daraus resultiert eine Zeitspanne von 29 Tagen, 12 Stunden und 44 Minuten, welche dann dem synodischen Mondmonat von Vollmond zu Vollmond entspricht. Am langsamsten ist der Drachenzeiger, der in 18 Jahren und 224 Tagen einmal gegen den Uhrzeigersinn läuft. Kommen nun Sonnen-, Mond- und Drachenzeiger zur Deckung, so findet irgendwo auf der Erde eine Mond- oder Sonnenfinsternis statt. Im Durchschnitt wiederholt sich dieses Ereignis etwa viermal im Jahr.
Die Uhr war mehr als nur ein raffiniertes technisches Spielzeug: Sie steht auch für einen selbstbewussten Umgang naturwissenschaftlichen Fragen zu einer Zeit in der sich langsam die Astronomie als Wissenschaft von der mythologischen Astrologie trennte.
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