Гномон - полярный, параллелен оси вращения Земли. Циферблат обернут вокруг гномона и лежит в плоскости экватора. Фактически, это модифицированная экваториальная модель земного шара.
Основной "недостаток" экваториальных часов заключается в полугодичном освещении разных сторон циферблата Солнцем. А циферблат полусферы освещается круглый год.

Будучи разновидностью экваториальных часов, армиллярная сфера помимо экваторального циферблата может включать следующие важные для Земли параллели:
1). Северный и южный полярные круги ограничивают те области Земли вокруг полюсов, где можно наблюдать полярные день и ночь (их широта φ = ±(90°-23,5°)).
2). Северный и южный тропики ограничивают ту область Земли вокруг экватора, где можно наблюдать Солнце в зените (φ = ±23,5°).

Разметка армиллярной (полу)сферы полностью аналогична разметке экваториальных часов и все одинаковые промежутки времени отмечаются одинаковыми углами, исходя из отношения час - 15°. Шкала полусферических экваториальных часов часто используется для индикации разных шкал времени. Для индикации разницы между солнечным и средним временем полярный гномон может быть изготовлен в виде аналемматической кривой.