சூரியக் கடிகாரங்கள் நிழல் கடிகாரங்களிலிருந்து உருவாகின. நிழல் கடிகாரங்களே ஒரு நாளின் பகுதிகளை அளவிடுவதற்காகப் பயன்படுத்தப்பட்ட முதலாவது கருவிகள் ஆகும். மிகவும் பழமையானதாக அறியப்பட்ட நிழல் கடிகாரம் எகிப்தைச் சேர்ந்தது. இது பச்சை வண்ண மெல்லிய பாறையால் (schist) செய்யப்பட்டது. சுமார் கி.மு 3500 ஆம் ஆண்டளவில் கட்டப்பட்ட புராதன எகிப்திய சதுரத் தூபிகளும் ஆரம்பகால நிழல் கடிகாரங்களில் அடங்குகின்றன.
எகிப்திய நிழல் கடிகாரங்கள் பகல்வேளையை 10 பகுதிகளாகப் பிரித்தன. காலையில் இரண்டு மாலையில் இரண்டு என மேலதிகமான நான்கு "அந்தி ஒளி மணிநேரங்களுடன்" சேர்ந்து பிரிக்கப்பட்டிருந்தது. நிழல் கடிகாரத்தின் ஒரு வகையானது ஐந்து வேறுபட்ட குறியீடுகளுடன் ஒரு நீளமான தண்டையும், அந்த் அடையாளங்கள் மீது நிழலைத் தோற்றுவிக்கும் உயர்த்தப்பட்ட ஒரு குறுக்குச் சட்டத்தையும் கொண்டிருந்தது. இது காலையில் கிழக்கு நோக்கி வைக்கப்பட்டு, மதியத்தில் மேற்கு நோக்கித் திருப்பப்பட்டது. இதே விதத்திலேயே சதுரத் தூபிகள் செயற்பட்டன: சுற்றிவரவுள்ள குறியீடுகளின் மீது விழும் நிழலை அடிப்படையாகக் கொண்டு எகிப்தியர்கள் நேரத்தைக் கணக்கிட்டார்கள். சதுரத் தூபிகள் காலையா அல்லது மாலையா என்பதையும் குறிப்பிட்டன. அதோடு கோடைகால மற்றும் குளிர்கால சங்கிராந்திகளையும் சுட்டிக்காட்டியன. c. கி.மு 1500 ஆம் ஆண்டில் உருவாக்கப்பட்ட மூன்றாவது வகை நிழல் கடிகாரம் ஒரு வளைந்த T-சதுரம் போன்ற வடிவத்தில் இருந்தது. நேரற்ற சட்டத்தின்மீது இதன் குறுக்குச் சட்டம் உருவாக்கும் நிழலைக் கொண்டு இது நேரத்தை அளந்தது. "T" ஆனது காலையில் கிழக்கை நோக்கி அமைக்கப்பட்டு, மதியம் வரும்போது மாற்றி வைக்கப்படும். ஆகவே இது தனது நிழலை எதிர்த் திசையில் விழுத்தக்கூடியதாக இருந்தது.

நிழல் கடிகாரங்கள் துல்லியமானவை என்றாலும் கூட, அவை சூரியனையே சார்ந்திருந்தன. ஆகவே இரவிலும், மேக மூட்டமான வானிலையிலும் அவை பயனற்றவையாக இருந்தன. ஆதலால், எகிப்தியர்கள் நீர்க் கடிகாரங்கள், மணல் சொரிந்து காலங்காட்டும் கருவிகள் உள்ளடங்கலாக ஏராளமான மாற்று காலங்காட்டும் கருவிகளையும், நட்சத்திர அசைவுகளைப் பின்பற்றுவதற்கான ஒரு முறையையும் உருவாக்கினார்கள். ஒரு நீர்க் கடிகாரத்தின் மிகப் பழமையான விளக்கமானது கி.மு 16 ஆம் நூற்றாண்டு எகிப்திய நீதிமன்ற அதிகாரியான அமெனெமட் (Amenemhet) என்பவர் கல்வெட்டில் தந்திருக்கும் விளக்கமே. அதில் அவர் இதைக் கண்டுபிடித்ததாகக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது. பல்வேறு வகையான நீர்க் கடிகாரங்கள் இருந்தன. இவற்றில் சில ஏனையவற்றைவிட கூடுதல் விளக்கம் கொடுக்கின்றன. இவற்றில் ஒரு வகையில் கீழ்ப்பாகத்தில் சிறு துவாரங்களைக் கொண்ட ஒரு கிண்ணம் நீரின் மீது மிதக்கவிடப்பட்டு, கிட்டத்தட்ட மாறா வீதத்தில் அதில் நீர் நிரம்ப வைக்கப்பட்டது. நீர் மேற்பரப்பானது கிண்ணத்தின் பக்கத்திலுள்ள அடையாளங்களை அடையும்போது அவ்வடையாளங்கள் கடந்துவிட்ட நேரத்தைக் குறிப்பிட்டன. மிகப் பழைமையாக அறியப்பட்ட நீர்க்கடிகாரம் பரோ (pharaoh) அமென்ஹோடாப் I (கி.மு 1525–1504) என்ற எகிப்திய மன்னரின் கல்லறையில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. ஆகவே இவை முதன்முதலில் புராதன எகிப்தில் பயன்படுத்தப்பட்டன எனக் கருதலாம். மணல் சொரிந்து காலங்காட்டும் கருவியின் கண்டுபிடிப்பாளர்களும் புராதன எகிப்தியர்களே என்று நம்பப்படுகிறது. இக்கருவிகள் சிறியதொரு இடைவெளியால் இணைக்கப்பட்ட நிலைக்குத்தாக அமைக்கப்பட்ட இரு கண்ணாடி அறைகளைக் கொண்டிருந்தது. மணல் சொரிந்து காலங்காட்டும் கருவியை தலைகீழாக வைத்தபோது, மணல் துகள்கள் ஒரு அறையிலிருந்து அடுத்த அறைக்கு மாறாத வீதத்தில் விழுந்தன. இரவு வேளையில் நேரத்தைத் தீர்மானிக்கின்ற இன்னொரு எகிப்திய முறையில் மெர்கெட்டுகள் (merkhets) என அழைக்கப்பட்ட நூற்குண்டு-கோடுகள் பயன்பட்டன. குறைந்தபட்சம் கி.மு 600 ஆம் ஆண்டுகள் முதல் பயனிலுள்ள இந்த கருவிகளில் இரண்டு கருவிகள், வடக்கு-தெற்கு தீர்க்கரேகையை உருவாக்குவதற்காக வட துருவ நட்சத்திரமான போலாரிசுடன் (Polaris) வரிசைப்படுத்தப்பட்டிருந்தன. "மெர்கெட்டுகள்" கொண்டு உருவாக்கப்பட்ட கோட்டை குறிப்பிட்ட சில நட்சத்திரங்கள் கடந்தபோது, அவற்றை அவதானிப்பதன் மூலம் நேரம் துல்லியமாக அளக்கப்பட்டது.

நீர்க் கடிகாரங்கள்
வானியல் ஆராய்ச்சிக் கடிகாரங்கள்
கிமு 3500 – கிமு 500
புராதன காலத்தில் தோன்றிய நவீன கருவிகள்