На первом восьмигранном ярусе Невьянской башни располагаются часы, циферблаты их выведены наружу на четыре стороны. Английские куранты — это историческая реликвия Урала, России, наглядное свидетельство взаимосвязи культур, одна из больших загадок Невьянской башни. Неизвестно точно, каким образом они были приобретены, когда и как доставлены в Невьянский завод.

По всей видимости, часы были установлены на башне в 1730-е годы. Они состоят из механической части, музыкального вала и колоколов. Четвертной вал механической части работает каждые четверть часа, но количество ударов в колокола разное: 15 минут — 6 ударов, полчаса — 12 ударов и бьет получасовой колокол, 45 минут — 18 ударов, час — 24 удара и бьет часовой колокол.

Каждые три часа — в три, шесть, девять и 12 часов — работает музыкальный вал, на котором было изначально закодировано 18 английских мелодий: народные песни, менуэты, марши конца XVII — начала XVIII века. Эти мелодии куранты исполняли до 1913 года. В начале ХХ века была закодирована мелодия «Боже, царя храни!». В 1940-е годы невьянские мастера М.Т. Козлов, К.Ф. Ручьев и В.Г. Оборин записали мелодию «Песня о Родине», она звучала до начала 1970-х годов.

В течение трех столетий куранты неоднократно ремонтировались. В 1829 году ремонт часов был произведен мастером Ф. Лемке из Данцига. В 1872 году часы ремонтировал мастер И. Коган из Могилева. В 1930-е годы ремонтировал, а затем следил за их работой В.Г. Кожин. В 1950-е годы был произведен ремонт курантов с восстановлением помещения и отливкой недостающих колоколов, восстановлен часовой бой.

В 1974 году реставрация часов была доверена наладчику сварочной аппаратуры Александру Ивановичу Саканцеву, после этого часовой механизм был пущен 27 февраля 1975 года в 14 часов. В декабре 1976 года Саканцев установил три деревянных циферблата квадратной формы. Они изготовлены из водостойкой фанеры и покрыты специальным черным лаком, цифры и стрелки выполнены из латуни. Подлинные латунные стрелки и стрелочный механизм циферблата часов-курантов Александр Иванович обнаружил в часовой шахте, сейчас они находятся в экспозиции музея.

В 1985 году на музыкальном валу были закодированы мелодии «Марш Мендельсона» и «Славься, Русь моя» — фрагмент из оперы Михаила Глинки «Жизнь за царя» («Иван Сусанин»). Эту мелодию куранты исполняют в настоящее время. В 2001 году, к 300-летию Невьянска, Александр Иванович провел текущий ремонт часового механизма и установил четвертый циферблат.