Suele estar diseñado en una superficie horizontal y la escala horaria se ubica en el perímetro de una elipse.Este reloj, diseñado por primera vez en el siglo XVII, se diferencia de los habituales en que no emplea la proyección gnomónica.Poseen como característica que el gnomon vertical debe ajustarse a la fecha de lectura.Estos desarrollos fueron realizados por Samuel Foster (Elliptical or Azimuthal Horologiography) y Joseph Lalande.[2] El gnomon se ajusta a la fecha de observación, indicada en una escala.[8] La proyección ortogonal de la curva horaria es sobre el horizonte del lugar es una elipse.de tal forma que se detallan los puntos horarios sobre la elipse siguiendo la fórmula:[5] La escala de fechas es realmente una conversión de la declinación solar con los diversos días del año, es frecuente que se distribuya por meses, o que se distribuyan en una escala zodiacal.Esta escala se ubica centrada en el eje menor de la elipse y es el lugar donde se ubica verticalmente el gnomon u objeto alargado que proporcione la sombra.No obstante puede emplearse como dispositivo similar a una brújula si se combina con un reloj solar.
Fundamento de la escala horaria de los relojes analemáticos al hacer una proyección ortonormal sobre el plano del horizonte.