Woher die Kuckucksuhren überhaupt stammen, das können selbst Historiker nicht mit Sicherheit sagen. Bekannt dagegen ist, dass August von Sachsen schon Anfang des 17. Jahrhunderts eine besessen haben muss. Zumindest wird die Kuckucksuhr von einem Handelsreisenden aus Augsburg an verschiedenen Stellen erwähnt. Erste Dokumentationen zur Technik, die in der Kuckucksuhr verwendet wird, stammen aus der Mitte des 17. Jahrhunderts. Ausgangspunkt waren allerdings die mittels Handkurbel angetriebenen Orgelwerke, die man heute noch in Form der mobilen Leierkästen auf verschiedenen Jahrmärkten findet. Sie wurden oft mit mechanisch bewegten Figuren versehen, die beim Zuschauer den Eindruck eines Puppentheaters erwecken sollten. Dort taucht der künstlich geschaffene Kuckuck das erste Mal auf.
Nachweisbar ist das von Athanasius Kircher veröffentliche technische Handbuch zur Funktionsweise der Drehorgeln. Knapp zehn Jahre später kam Domenico Martinelli auf die Idee, dass man den mechanischen Vogel auch alternativ zum Gongschlag bei der Uhr einsetzen könnte. Damit schlug die Geburtsstunde der Kuckucksuhr. Wer und wann konkret die Idee in den ersten Schwarzwälder Kuckucksuhren umsetzte, darum streiten sich die Geschichtswissenschaftler. Als Vorlage für die äußere Gestaltung der Kuckucksuhren verwendeten die Uhrmacher verschiedene Gebäudestrukturen. Wer sich originale Schwarzwälder Kuckucksuhren kauft, der wird vor allem die im Schwarzwald typischen Fachwerkhäuser als gestaltendes Element der beliebten Zeitmesse wiedererkennen. Erst im 19. Jahrhundert tauchten in der Region die so genannten Bahnhäusleuhren auf, deren Gestaltung auf einen 1850 durchgeführten Wettbewerb der Badischen Uhrmacherschule zurück geht und die von zahlreichen filigranen Schnitzereien geprägt ist. Heute findet man die Kuckucksuhren weltweit in unterschiedlicher Gestalt, die den Vorlieben der jeweiligen Kulturkreise angepasst worden sind.