La mesure du temps par l'homme remonte aux civilisations les plus anciennes. Les Égyptiens utilisaient des clepsydres (horloges à eau) dès 1500 av. J.-C., et les Grecs perfectionnèrent ces dispositifs pour minuter les discours à l'Agora d'Athènes — chaque orateur disposait d'un volume d'eau calibré, soit environ six minutes. À Rome, les gladiateurs du Colisée étaient chronométrés par des clepsydres pour réguler la durée des combats. Les sabliers, apparus au VIIIe siècle dans les monastères carolingiens, servaient à rythmer les prières et les quarts de veille en mer. Christophe Colomb en embarqua plusieurs à bord de la Santa María en 1492 pour estimer sa vitesse de navigation.
La révolution horlogère débuta avec l'invention du pendule par Christiaan Huygens en 1656, qui réduisit l'erreur de mesure de 15 minutes à 15 secondes par jour. En 1676, son compatriote néerlandais Daniel Quare breveta la première montre à secondes. Mais c'est Nicolas Rieussec qui inventa le premier véritable chronographe en 1821, commandé par le roi Louis XVIII pour chronométrer les courses de chevaux au Champ-de-Mars. Son mécanisme déposait une goutte d'encre sur le cadran à chaque pression — le mot « chronographe » signifiant littéralement « celui qui écrit le temps ».
L'introduction du hasard dans la mesure du temps prit forme au XIXe siècle dans les tavernes et les foires. Le jeu du « buzzer aleatoire », ancêtre du chronomètre aléatoire, apparut dans les pubs anglais victoriens vers 1880 : une minuterie mécanique à ressort, réglée secrètement par le tenancier, sonnait à un moment imprévisible — le joueur qui tenait la chope à ce moment payait la tournée. En Allemagne, le Zufallsglocke (cloche aléatoire) animait les Oktoberfest dès 1890. Ces mécanismes furent perfectionnés par les horlogers suisses de La Chaux-de-Fonds qui créèrent des chronomètres à arrêt aléatoire pour les jeux de casino vers 1910.
La science de la perception temporelle connut des avancées majeures au XXe siècle. Le psychologue Hudson Hoagland découvrit en 1933 que la fièvre accélère notre horloge interne : en chronométrant sa femme malade, il constata qu'elle surestimait les durées de 20 à 40 %. En 1963, le neurophysiologiste Benjamin Libet montra que le cerveau a besoin de 500 millisecondes pour prendre conscience d'un stimulus, bien que la réaction motrice puisse intervenir en 150 ms. Ses travaux inspirèrent le concept de « readiness potential » qui remet en question la notion même de libre arbitre. David Eagleman, neuroscientifique à Stanford, démontra en 2007 que le temps semble ralentir lors d'expériences intenses non pas parce que le cerveau accélère, mais parce qu'il encode davantage de détails en mémoire.
Le principe du chronomètre aléatoire s'appuie sur les générateurs de nombres aléatoires (RNG). Dès 1946, John von Neumann proposa la méthode du « middle-square » pour produire des séquences pseudo-aléatoires. En 1997, Makoto Matsumoto et Takuji Nishimura publièrent le Mersenne Twister, algorithme devenu la référence pour les simulations — il offre une période de 2^19937−1, soit un nombre si grand qu'il dépasse le nombre d'atomes dans l'univers observable. Les chronomètres aléatoires numériques modernes utilisent ces algorithmes pour déterminer l'instant d'arrêt, garantissant une imprévisibilité statistique que les mécanismes à ressort du XIXe siècle ne pouvaient offrir.
Aujourd'hui, le chronomètre aléatoire est devenu un outil polyvalent. En entraînement sportif, le HIIT (High Intensity Interval Training) à intervalles aléatoires, popularisé par le chercheur Martin Gibala de l'Université McMaster en 2006, empêche le corps de s'adapter au rythme et améliore le VO2max de 12 % en six semaines. En éducation, la méthode du « random cold call » — interroger un élève à un moment imprévisible — augmente l'attention de la classe de 30 % selon une étude de Doug Lemov publiée dans Teach Like a Champion en 2010. Dans les jeux de société comme Time's Up! (créé en 1999 par Peter Sarrett), la pression du chronomètre est au cœur du gameplay. Les escape rooms, industrie pesant 1,2 milliard de dollars en 2024, utilisent systématiquement des minuteries à suspense pour intensifier l'expérience.