Podobizna Jana Táborského (vpravo) z Klokotské Hory. Kresba podle jeho (zřejmě vlastního) portrétu ze Zprávy o orloji z roku 1570. Jan Táborský, ač byl profesí spíše písmák a kaligraf, dokonale pochopil podstatu orloje a přispěl zásadně k jeho opravě a zdokonalení. Zanechal obšírnou zprávu o orloji, která je dodnes zdrojem poučení.

Z poloviny šedesátých let čtrnáctého století jsou dochovány doklady o dostavbě vysoké kamenné věže při východním nároží Volflinova domu. V prvním patře věže byla zřízena kaple sv. Víta, Václava, Vojtěcha, Zikmunda a Ludmily a nahoře vyhlídkový ochoz a příbytek hlásného (ponocného). Výška věže, čítající téměř sedmdesát metrů, ukazuje nejen na smělé plány staroměstských radních, ale i na význam radničních věží. Ty sloužily především jako pozorovatelny pro sledování různých nebezpečí, zejména požárů. Když v nějaké části středověkého města vznikl oheň, hlásný usazený na věži začal „šturmovat“ a domluvenými signály lokalizoval ohnisko požáru.
Od sedmnáctého století hlásný z radniční věže oznamoval pravidelně celé hodiny malebným souvětím: „Chval každý duch Hospodina i Ježíše Jeho syna, odbila ...tá hodina“. To bylo velmi praktické zejména v nočních a večerních hodinách, kdy nebylo možné odhadnout čas podle polohy slunce.
Na radniční, případně kostelní věže byly také obvykle osazovány hodiny. I na Staroměstské radniční věži byly patrně již koncem 14. století hodiny, a to někde v horní části věže. Vypovídá o tom i zpráva hodináře Jana Táborského z 16. století, který doslova píše „A ta strana hořejší jest starodávní stroj, někdy prve dávno jiného mistra dílo…“.

Nezbytnou součástí veřejných hodiny byl od nepaměti zvon (či zvony), který odbíjel celé hodiny. Zvon na věži Staroměstské radnice je zmiňován již začátkem patnáctého století a je také dochována zpráva, že o zařízení pečoval jakýsi hodinář Albert. Tyto archaické hodiny měřily čas ještě po způsobu staročeském, kdy první hodina začíná po západu slunce a číselník je rozdělen na čtyřiadvacet dílů. Teprve později se přešlo na způsob německý, který dělí číselník od jedné do dvanácti.
Tato základní výbava však pražské radní zřejmě neuspokojila. Proto přikročili k vybudování mnohem výpravnějšího a složitějšího soustrojí – orloje, který měl doložit význam a kulturní rozvoj tehdejší Prahy po vzoru jiných evropských měst ( jako byly například Padova, Štrasburk).
 

„Pánům k poctivosti slavný v té věži jest orloj správný,
přepodivně zrychtovaný, arci právě zmistrovaný.“

K dalšímu vylepšení orloje došlo až v druhé polovině sedmnáctého století, kdy byly doplněny alegorické polychromované figury na průčelí, které již v tu dobu doprovázely odbíjení celých hodin různými pohyby.
Pozoruhodnou záhadou celého orloje je datum instalace proslulého průvodu apoštolů. Tato dnes patrně nepopulárnější část orloje téměř jistě nepochází z původní konstrukce. Figurky apoštolů se v nějaké formě na orloji objevily zřejmě až v osmnáctém století. Spolehlivě je ale pohyblivý průvod za dvěma otvírajícími se okénky doložen až po velké opravě v šedesátých letech devatenáctého století.