Часовая башня расположена на вершине кремлевского холма у берегового ската р. Волги. Она является единственной из башен Нижегородского кремля, расположенной на углу уступом внутрь и с давних пор важного боевого значения поэтому не играла. Свое название башня получила от часов, распола-гавшихся на со вершине в специальном деревянном помещении-"часовой избе". Отсюда и гора, на которой расположена башня, носит название "Часовой".

Разрешая вопрос о планировке кремля и расположении башен, зодчие, исходя только из военно-инженерных соображений, могли бы вообще отказаться от ее постройки. Но высокое художественно-эстетическое чувство подсказало им иное решение: ими были созданы две рядом стоящие над кручей башни - Северная и Часовая. И это решение исключительно удачно-ансамбль двух башен, дополненный гигантскими ступенями, спускающимися с кручи стены, является красивейшим участком кремля.

Писцовая книга 1621-22 гг. сообщает: "Башня Часовая круглая, покрыта; а в ней 3 бои: верхней, середней, исподней. В ысподнем бою под башнею погреб: ставят зелье и кладут всякие городовые припасы... Да на башню из города всход лестница каменная. Да з города всход на башню: двои двери, а на башне часовая изба рубленая, да на башне часы боевые, часы и коло-кол делан из государевой казны".

В XVII веке вооружения башня не имела. Ныне Часовая башня имеет 4 яруса, как и остальные круглые башни кремля. Перекрытия ярусов оборудованы в ходе реставрационных работ 1954-1955 гг. - до недавнего времени они вообще отсутствовали.

Общее устройство башни несколько отличается от устройства других башен кремля благодаря ее положению на входящем углу крепости. Внутренний фасад башни образуется двумя плоскостями, через которые углом проходит очень узкая боевая площадка, с нее ведут два входа в башню - один в третий, а другой в четвертый ярус; первый расположен с юга, второй -с севера. Ныне отсутствующая каменная лестница - вход на боевую площадку (единственный для круглых башен, потому что такие входы располагались только около прямоугольных башен) - находилась с южной стороны, так как вход в башню с поверхности земли показан на плане XVIII века направлением на восток. Часовая башня - современный вид. 

Все эти изменения обусловлены рядом разрушающих факторов. Документы отмечают, что в конце XVII и начале XVIII вв. около Часовой башни... "подмоины вырыло вешнею водою", "и под тое башнею ниже бута вырыло вешнею водою". В 1740-43 гг. у башни был "с лица и с испода пролом".  После починки в 1786-87 гг. башня использовалась как складское помещение и горела от удара молнии в 1808 г. Пожар причинил башне значительные разрушения: она "вся растрескалась", в ней рухнули перекрытия и т. д. Впоследствии трещины были кое-как заделаны, а корпус был обтянут железными бандажами-шипами.

В настоящее время в башне закончены реставрационные работы, в ходе которых на основании рисунка Олеария восстановлена и деревянная "часовая изба".

Примыкающее к башне прясло огромными уступами спускается с крутой горы к Ивановской башне и имеет длину 115 метров при разнице отметок до 40 метров в противоположных концах. Этот участок стены очень живописен и вызывает восхищение исключительной смелостью инженерного решения сложнейшей задачи - создания устойчивого сооружения в условиях подверженного оползневым явлениям грунта. Проверка временем подтвердила точность расчета строителей. Кладка стены прясла обращает на себя внимание наклонным положением рядов кирпича. Такой прием встречается в ряде сооружений, созданных русскими зодчими (в частности в крепостной стене Троице-Сергиевской лавры. 

Часовой механизм был установлен на башне, судя по документам, уже после ее постройки, так как размещался в деревянной надстройке. Механизм башенных часов сам отбивал время еще в начале XVII века. Писцовая книга поэтому и называет часы "боевыми".  Часы на башне существовали и в начале XVIII века. Отписка нижегородского воеводы Богдана Томаскнпа, написанная в 1703 г., указывает: "на городовой Часовой башне часы боевые и в тех часах два колокола перечаски, да колокол часовой болшой". Отсюда следует, что часы отбивали и доли часа.