春秋时期巢车

巢车是古代的一种侦察车，因其板屋（能升降的木箱）远看如鸟之“巢”，因而得名，《左传》中曾有“楚子登巢车，以望晋军”的话，说明在春秋的时候，巢车已经出现。

据考证，巢车的板屋可容两人，板屋须用绞车来提升，以使屋内所藏的人能“下窥城中事”，巢车下有八轮，可以推行，让板屋中的人可以乘巢车靠近敌方观察。

汉代指南车

指南车是汉朝至宋朝之间，皇帝仪仗队中常见的一种利用齿轮传动系统定向的车辆，据古籍《西京杂记》记载：“司南车，驾西，中道。”沈约著《宋书》卷十八《礼制五》上说：“后汉张衡始复创造”这些记载说明创造指南车的时期，最早可推到汉代。

汉代连机水碓

连机水碓是在西汉末年到东汉初年出现的一种粮食加工机械，最早的记载见于汉代桓谭所著的《桓子新论》，此后元代王祯的《农书》还附图作了详尽的说明。

连机水碓的工作原理是由水力驱动水轮及横向轴，再驱动装在横轴上的拨板，拨动横杆末端，使横杆头部的重锤（即碓头）不断上下，反复击打石臼中的谷物，使其脱粒。

汉代水排

水排是利用水力进行鼓风的冶炼设备，公元31年由东汉南阳太守杜诗在南阳（今河南南阳）发明。它利用水力冲击水轮，带动冶金炉的鼓风机，从而方便冶炼。由于欧洲直到十二世纪才有了水力鼓风技术的发明，所以中国的水力鼓风技术比欧洲早了1100年，汉代水排在中国古代冶炼工艺发展史上具有里程碑的意义，《后汉书·杜诗传》和元代王祯总结中国历代农业经验的农学著作《农书》对此均有记载。

东汉床弩

弩是一种由机械控制、可以延时发射的弓，起源于新石器时代。作为武器，弓弩从机械角度看，是箭的动力推进器，箭的飞行主要依靠它的弹力。这里复制的是东汉时期发明的床弩，该弩需要用绞车来拉紧它的弦，射程较远。唐代杜佑《通典》记载：“绞车弩射七百步”。

三国木牛和流马

木牛和流马是两种具有特殊外形和性能的独轮车，由三国时期诸葛亮及工匠蒲元共同发明创制，用于蜀军复出祁山时运输粮食，古代典籍对两者的记载相当多。木牛和流马分别在建兴九年（公元231年）二月和建兴十二年（公元234年）春投入使用。

据考证，木牛和流马的外形分别似牛、似马，木牛载重量比较大，有前辕，人可以在前面拉。而流马载重量比木牛小些，也轻便些，前面不设任何人工拉力装置。两者为适应栈道上行走之须，都装有“垂者为牛舌”的刹车系统。

三国牛转八磨

牛转八磨最早是三国曹魏人发明的农业机械，此机械用一头牛通过齿轮带动八扇磨工作，效率很高，晋朝人作的《八磨赋》中介绍说，此磨“奇巧特异”，这里展出的牛转八磨，是根据元代王祯的《农书》附图复原的。

南北朝磨车和舂车

磨车是南北朝朝时出现的一种机械，这种机械巧妙地将行车动力用于磨面。据南北朝陆翙所著的《邺中记》一书记载，此机械也是后赵武帝石虎制作的。

舂车是南北朝朝时期出现的一种机械，这种机械在行车时可将动力用于谷物脱壳。据南北朝陆翙所著的《邺中记》一书记载，此机械也是由后赵武帝石虎制作的。

宋代立式风车

立式风车是宋代人发明的用于灌溉或排水的农业机械，其风帆状如船帆，可自动由不同方向的来风驱动，有元代人在诗篇中歌颂了此机械的省力高效。此处陈列的立式风车是陆敬严教授在苏北盐城地区考证后以1:10比例复原的模型。

元代连二水磨

连二水磨是元代出现的一种粮食加工机械，王祯的《农书》上有图文详细介绍连二水磨的工作原理。它用一个水轮装在车轴的一端，先带动位于轴的另一端、安装在底层的磨工作；同时，在轴的中部另有一个齿轮，将运动传至楼上，驱动另一磨工作。这样可以用一个水轮带动两个磨同时工作，比仅用一个磨工作的效率提高了一倍。

元代水转九磨

水转九磨是元代在连二水磨的基础上发明创制的另一种粮食加工机械，王祯的《农书》也对此做了详细介绍。与连二水磨相比，水转九磨是用一个水轮带动九个磨同时工作，效率也就更高。当然，推动九磨的水流必须比推动连二水磨的水流更大，否则无法带动水转九磨中又大又宽的水轮。

明代水轮三事

水轮三事是明代人发明的农业机械，它把水力驱动灌溉、谷物脱壳、磨面这样三件事结合在一起，其机械结构比较复杂，是中国古代利用水力资源的又一突出成就，明末科学家宋应星系统总结中国古代工艺技术成就的《天工开物》一书中对此有记载。

水运仪象台

水运仪象台是北宋苏颂等人于1092年主持制成的一套大型天文装置。它集观测天象的浑仪、演示天象的浑象、计量时间的漏刻和报告时刻的机械装置为一体, 综合运用了水轮、漏壶、秤漏、连杆、齿轮传动、链传动、凸轮传动、筒车、浑象和浑仪等多种技术, 借助水轮-秤漏-杆系擒纵机构控制水轮运转, 称得上一项系统创新, 代表着中国古代机械设计制造技术的高水平。其中的擒纵器是钟表的关键部件。