Le stelle appaiono ruotare intorno al polo nord celeste, in 23 ore e 56 minuti. I quattro minuti di anticipo rispetto alle 24 ore fanno sì che il giorno seguente, alla stessa ora, le stelle si mostrino spostate di circa un grado. L'accumulo degli spostamenti si traduce, lungo l'anno, in una ulteriore intera rotazione delle stelle intorno al polo celeste. Le rotazioni annua e diurna furono usate dal XV secolo per determinare l'ora della notte con il notturnale. Sul corpo dello strumento sono registrati i mesi e i giorni dell'anno. Tenendo il manico perpendicolare all'orizzonte, i marinai miravano il polo nord celeste, identificato per semplicità con la Stella Polare, nell'Orsa Minore, attraverso il foro del rivetto centrale. Posizionavano quindi il disco del quadrante orario in modo che il relativo indice intercettasse sul calendario la tacca del giorno corrente. Il quadrante orario veniva così orientato rispetto alle stelle. Si ruotava infine un secondo indice fino a sfiorare le ultime due stelle del Grande Carro, nell'Orsa Maggiore. Come la lancetta di un orologio, l'indice intercettava sul quadrante l'ora della notte.