水运仪象台共分为三大层。上层，是一个露天的平台，设有浑仪一座，用龙柱支持，下面有水槽以定水平。浑仪上面覆盖有遮蔽日晒雨淋的木板屋顶，为了便于观测，屋顶可以随意开闭，构思比较巧妙，这已经具有现代天文观测室的雏型了。露台到仪象台的台基有7米多高。中层，是一间没有窗户的“密室”，里面放置浑象。天球的一半隐没在“地平”之下，另一半露在“地平”的上面，靠机轮带动旋转，一昼夜转动一圈，真实地再现了星辰的起落等天象的变化。下层，设有向南打开的大门，门里装置有五层木阁，木阁后面是机械传动系统。第一层木阁名“正衙钟鼓楼”，负责全台的标准报时。到了每个时辰的时初、时正，就有一个穿红、紫色衣服的木人分别在左右门里摇铃；每过一刻钟，一个穿绿衣的木人在中门击鼓。第二层木阁可以报告十二个时辰的时初、时正名称，相当于现代时钟的时针表盘，这一层的机轮边有24个司辰木人，手拿时辰牌，牌面依次写着子初、子正、丑初、丑正等。每逢时初，时正，司辰木人按时在木阁门前出现。第三层木阁专刻报的时间。共有96个司辰木人，其中有24个木人报时初、时正，其余木人报刻。第四层木阁报告晚上的时刻。木人可以根据四季的不同击钲报更数。第五层木阁装置有38个木人，木人位置可以随着节气的变更，报告昏、晓、日出以及几更几筹等详细情况，计时方面，一天一夜的误差只有一秒，相当精确。五层木阁里共有162个木人，木人能够表演出这些精彩、准确的报时动作，是靠一套复杂的机械装置“昼夜轮机”带动的。因整个机械轮系的运转依靠水的恒定流量，推动水轮做间歇运动，带动仪器转动，因而命名为“水运仪象台”。

    水运仪象台是总结、继承和发展了我国在天文学和天文仪器技术方面卓越的科技成就，它把“仪、象、钟”三者合一，堪称世界上最早的天文钟，其中浑仪的四游仪窥管、水运仪象台顶部的九块活动屋板、擒纵控制枢轮的“天衡”系统等三项为世界首创，在我国和世界科技史上都占有重要的地位。

    苏颂水运仪象台完成后，在开封使用34年，金兵打下开封，北宋灭亡，水运仪象台等天文仪器被金兵缴获。于是金兵把仪象台迁运燕京想重新装配使用，但由于经过长途搬运，一些零件已遭损坏或散失，又缺少有经验的能工巧匠，又因开封和燕京地纬度不同，地势差异，从望筒中窥极星，要下移4度才能见到，连一般观察也不能进行。水运仪象台毁坏后，其影响依然存在，金与南宋都想复制，秦桧曾派人寻找苏颂后人并访求苏颂遗书，还请教过朱熹，想把水运仪象台恢复起来，但始终没有成功，从此，水运仪象台只能作为史书上的记载见证着中国古代天文仪器和机械制造所曾经达到的一个高峰。

    苏颂为水运仪象台所作的设计说明书——《新仪象法要》

    根据《苏氏宗谱》记载，苏颂（1020年～1101年）是北宋的天文学家、机械制造家和药学家。他年轻时就很聪慧，博学强记，22岁那年便与北宋著名的政治家和文学家王安石同榜中了进士，从此步入一生漫长的仕途，做过刑部尚书、礼部尚书和宰相，官位显赫，为政清廉，勤政爱民，但他给后世留下的最大财富不是政治方面的成就，而是在科技方面的建树，特别是他研制的水运仪象台使他的名字载入了世界科技的史册。

    《新仪象法要》是中国现存最早的水力运转天文仪器专著。成书于宋神宗绍圣初年，约当1095年。它反映了中国十一世纪的天文学和机械制造技术水平，也进一步证明了近代机械钟表的关键性部件——锚状擒纵器是中国发明的。今通行各本都源出南宋乾道壬辰(公元1172年)施元之刻本，共三卷。书首有苏颂《进仪象状》一篇，报告造水运仪象台的缘起、经过和它与前代类似仪器相比的特点等。正文详细介绍了水运仪象台的设计及使用方法，全书总计共有图60种。这些结构图是中国现存最古老的机械图纸。它采用透视和示意的画法，并标注名称来描绘机件。通过复原研究，证明这些图的一点一线都有根据，与书中所记尺寸数字准确相符。另外附星图63种，记录恒星1434颗，比300年后西欧星图纪录的星数还多442颗。英国科学家李约瑟博士把《新仪象法要》译成英文在国外发行。《新仪象法要》也成为苏颂为后世留下的最杰出的著作。

    历史是时间的学问，藏在人类的记忆之中，对于一个人或一件事物，是大名鼎鼎，还是鲜为人知，也许偶然，也许必然。如果水运仪象台像《梦溪笔谈》一样传世，苏颂和水运仪象台会明星耀眼。但水运仪象台在金兵的战火中消失了，以至于人们无法直接去了解它、去认知它。于是，苏颂和水运仪象台一道成了泥土里的珍珠。然而从苏颂到水运仪象台，发明创造总是体现一种自强不息的精神，一种敢为人先的气概，那嘀嗒嘀嗒的钟声更像一种叮咛，催人奋进！

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