Grčki filozofi Aristotel i njegov učenik Teofrast pokazali su zanimanje za vremenske pojave više od tri stoljeća prije početka Zajedničkog doba (CE). Međutim, mjerni alati i instrumenti bili su potrebni za proučavanje vremena kao znanosti, meteorologije, da bi procvjetala. Funkcionalni vremenski instrumenti započeli su Galileovim izumom rudimentarnog termometra u kasnim 1500-ima. Mnogi se staromodni instrumenti i dalje koriste u privatnim okruženjima i malim vremenskim postajama.
Anemometri
Talijanski arhitekt Leone Battista Alberti (1404.-1472.) Zaslužan je za izum prvog korisnog anemometra, instrumenta za mjerenje brzine vjetra. Albertijev anemometar koristio je ljuljačku ploču; kut pod kojim je ploča pomaknuta silom vjetra odredio je brzinu vjetra. 1846. godine irski astronom Thomas Romney Robinson razvio je anemometar s rotacijskom čašom koji se još uvijek koristi na malim vremenskim postajama. Robinsonov staromodni anemometar koristi četiri šalice pričvršćene na okomitu šipku pod pravim kutom. Kako vjetar okreće čaše, brzina okreta pretvara se u brzinu vjetra.
Barometri
Barometar, instrument za mjerenje tlaka zraka, izumio je talijanski matematičar i fizičar Evangelista Torricelli 1643. godine. Koristeći promatranje kako djeluje sifon, Torricelli je pomoću cijevi ispunjene živom odredio atmosferski tlak na razini mora. U staromodnom živinom barometru težina atmosfere tjera živu u kalibriranu cijev. Što je zrak teži, to se na živu vrši veći pritisak.
Higrometar za kosu
Svojstva kose koja upija vodu korištena su 1783. godine za razvoj prvog higrometra, instrumenta za mjerenje vlažnosti. Ovaj staromodni higrometar kalibriran je tako da se prvo odredi duljina dlake pri ukupnoj dehidraciji i pri potpunoj zasićenosti, odnosno 0 posto vlažnosti i 100 posto vlažnosti. Relativna vlažnost tada bi se mogla izračunati pomoću ove dvije zadane vrijednosti.
Pramenski psihrometar
Kao instrument za mjerenje vlažnosti zraka, psihrometar slinga počeo se koristiti tijekom 19. stoljeća. Ovaj staromodni vremenski instrument upotrijebio je dva identična živa termometra postavljena na drvenoj lopatici. Žarulja jednog od termometra omotana je mokrim upijajućim materijalima. Zatim se čovjek okreće (priveže) ručicom kroz zrak, a termometar s mokrom žaruljom brzo se hladi u usporedbi s drugim zbog svojstava isparavanja vode. Tada se temperaturna razlika između dva termometra može pretvoriti u relativnu vlažnost zraka.
Termometri
Galilejev termometar mjerio je toplinu promatrajući promjene gustoće vode u staklenim žaruljama. Ova metoda tekućine u zatvorenoj staklenoj žarulji ili cijevi korištena je za dizajn i razvoj brojnih staromodnih instrumenti koji rade na principu promjena u vodi zagrijavanjem i hlađenjem za mjerenje temperature promjene.