O calendário perpétuo apresenta uma solução mecânica para um problema astronómico. Mecanismos, molas e balanços imitam a rotação da terra em torno do sol. O mecanismo reconhece automaticamente se o mês tem 28, 30 ou 31 dias, calculando também os anos bissextos. O calendário perpétuo apenas necessita de correção na viragem do século, a não ser que o século seja divisível por quatrocentos.

Os relógios com calendário completo medem o dia da semana, o mês e a data. Alguns modelos, como o Fiftysix Complete Calendar, também apresentam as fases da lua. Estes relógios devem ser ajustados manualmente cinco vezes por ano – em fevereiro, abril, junho, setembro e novembro.

Os relógios com calendário anual apresentam calendários completos ou parciais que contabilizam automaticamente os meses com 31 e 30 dias. Estes relógios só devem ser ajustados uma vez por ano para ter em conta os 28 dias de fevereiro, exceto nos anos bissextos.

Os relógios com fases da lua indicam a evolução do ciclo lunar (lua nova, quarto crescente, lua cheia, quarto minguante). Estes relógios distinguem-se por uma roda adicional instalada junto ao pinhão e que serve para marcar um ciclo que dura 29 dias, 12 horas e 45 minutos. Deste modo, gera-se uma discrepância de apenas 57 segundos por ciclo lunar, o que corresponde a menos de 2 segundos por dia. Apenas é necessário proceder ao ajuste manual dos relógios com fases da lua Vacheron Constantin uma vez a cada 122 anos para apresentar as fases da lua com elevada precisão, e uma vez a cada três anos para versões simples de fases da lua.