整座儀器高約12米，寬約7米，是一座上狹下廣、呈正方臺形的木結構建筑。其中渾儀等為銅制。全臺共分三隔。下隔包括報時裝置和全臺的動力機構等。中隔是間密室，放置渾象。上隔是個板屋，中放渾儀。這臺儀器的制造水平堪稱一絕，充分體現了中國古代漢族勞動人民的聰明才智和富于創造的精神。 ?

國際上對水運儀象臺的設計給予了高度的評價，認為渾象一晝夜自轉一圈，不僅形象地演示了天象的變化，也是現代天文臺的跟蹤器械 — 轉儀鐘的祖先；水運儀象臺中首創的擒縱器機構是后世鐘表的關鍵部件，因此它又是鐘表的祖先。水運儀象臺為了觀測上的方便，設計了活動的屋頂，是今天天文臺活動圓頂的祖先。

水運儀象臺是十一世紀末我國杰出的天文儀器，也是世界上最古老的天文鐘。國際上對水運儀象臺的設計給予了高度的評價，認為水運儀象臺為了觀測上的方便，設計了活動的屋頂，這是今天天文臺活動圓頂的祖先；渾象一晝夜自轉一圈。從水運儀象臺可以反映出中國古代力學知識的應用已經達到了相當高的水平。