Nihalo je razmeroma dolga, tanka palica iz lesa ali kovine, ki se konča z diskom. V najzgodnejših različicah nihalne ure je disk obtežil palico nihala, ko se je premikala z ene strani na drugo. Izhodna prestava, ki je gibanje zobnika pretvorila v nihanje nihala, je omogočila, da je energija šla v nihalo, da bi premagala trenje, tako da je lahko nadaljevalo nihanje. Kasnejše različice ure z nihalom so poganjale vzmeti in končno baterije.
Galileu se pripisuje koncept nihala kot orodja za merjenje časa, saj je njegovo gibanje preučeval že leta 1582. Čeprav je izdelal načrte za uro z nihalom, je Galileo umrl leta 1642, preden jo je dejansko lahko zgradil. Nizozemski matematik in astronom Christiaan Huygens je človek, ki je dejansko zaslužen za izum ure z nihalom leta 1656.
Huygensova najstarejša nihalna ura je merila čas z napako manj kot eno minuto na dan. Pri kasnejših modelih mu je uspelo zmanjšati to napako na manj kot 10 sekund. Leta 1721 je George Graham povečal natančnost ure nihala z zmanjšanjem napake na eno sekundo na dan. To je dosegel s prilagajanjem sprememb dolžine nihalne palice, ki so bile posledica temperaturnih nihanj.
Siegmund Riefler in WH Shortt sta še bolj povečala natančnost ure nihala. Rieflerjeve ure, ki so uporabljale pobeg, ki jih je izpopolnil leta 1889, so postale široko uporabljene v astronomskih observatorijih in so bile natančne do stotinke sekunde na dan. Ura Shortt, uvedena leta 1921, je delovala na principu podrejenega in glavnega nihala in je nadomestila Rieflerjevo kot izbrano uro za observatorije.
Tehnologija kvarčne ure je bila uvedena v dvajsetih letih prejšnjega stoletja in je v naslednjih desetletjih postala standard za merjenje časa. Ura z nihalom je dobila status zbirateljskega predmeta, tako v svoji starinski kot v sodobni obliki. Tri pogoste vrste ur z nihalom, ki se lahko pojavijo v zbirki, so ura s kukavico, ura dedka in ura s kaminom. Za ure s kukavico in ure dedka se nihalo običajno zaniha dvakrat na sekundo oziroma enkrat na dve sekundi.