Le dispositif de sonnerie, quant à lui, est composé d’un système de mémoire mécanique, de marteaux et de timbres. En même temps qu’il remonte le barillet de sonnerie, le verrou d’armage libère également trois palpeurs, qui viennent prendre l’information sur, respectivement, le limaçon des heures, le limaçon des quarts et le limaçon des minutes. Ces derniers sont des cames rotatives en forme de colimaçon, qui servent à régler le nombre de coups que doivent frapper les marteaux. La première comporte 12 niveaux, la deuxième, quatre et la dernière, quatre fois 14 niveaux. En effet, le limaçon des minutes est en forme d’étoile à quatre branches, chacune comportant 14 niveaux. Une fois descendus sur les limaçons, les palpeurs vont ensuite positionner autant de crémaillères, à une distance qui correspond à l’heure à indiquer.
Une fois relâchées, ces crémaillères vont actionner les marteaux par l’intermédiaire des levées de marteau, à raison d’un doigt par coup. Ainsi commandés, les marteaux viennent frapper leur ressort-timbre, produisant autant de notes que l’indication de l’heure l’impose. Ainsi, pour sonner 11 h 38 par exemple, le palpeur des heures va s’arrêter sur le 11e échelon du limaçon des heures, le palpeur des quarts tombera sur le 2e niveau du limaçon des quarts et le palpeur des minutes viendra se poser sur le 8e échelon du colimaçon des minutes. Ces actions permettent ainsi aux crémaillères, positionnées à l’autre extrémité des bras, de présenter devant les doigts des marteaux le nombre de dents correspondant aux coups à frapper. Dans l’ordre, le râteau des heures entraînera 11 fois le marteau des heures (11 x « dong »), le râteau des quarts actionnera 2 fois le marteau des quarts (2 x « ding dong ») et enfin le râteau des minutes mettra 8 fois en mouvement le marteau des minutes (8 x « ding »).
La qualité sonore d’une répétition à minutes dépend d’une multitude de facteurs : la forme et l’orientation des marteaux ; la section (carrée ou ronde), la matière, la longueur et la forme des timbres ; leur point d’attache dans la montre (carrure, platine ou glace) ; enfin, le matériau et l’architecture du boîtier, lequel peut abriter une chambre de résonance ou des ouvertures pour une meilleure diffusion du son.