Œuvre architecturale, en partie souterraine, des architectes Georges-Jacques Haefeli et Pierre Zoelly, le musée a été inauguré en 1974. Au service de la collection, il est susceptible d’accueillir des expositions temporaires et des chercheurs dans un Centre de documentation-bibliothèque, et est doté d’un Centre de restauration en horlogerie ancienne dont les artisans travaillent durant la semaine sous les yeux du public. Réparti sur deux demi-niveaux, il présente instruments horaires non mécaniques, montres, pendules et œuvres d'art en lien avec l'horlogerie. Ses collections présentent l'horlogerie du XVIème siècle à nos jours. Trois parcours (thématiques, fil rouge et trésors) permettent, notamment grâce à des audioguides en cinq langues, d'approcher et comprendre une des collections les plus complètes au monde dans le domaine.