Снабжены технич. приспособлениями для исполнения зафиксированных произведений или наигрышей без непосредственного участия музыкантов. Бывают различных конструкций и форм - от маленьких примитивных перстней-печаток, табакерок, шкатулок, кукол, часов-будильников до сложных по устройству стационарных напольных часов, оркестрионов, башенных курантов, "озвученных" карет. По способу "записи" и воспроизведения звуков  делятся на 2 группы: действующие посредством вала с штифтами и работающие с помощью бумажной (картонной) ленты или металлического диска с перфорацией. Штифты и перфорации размещаются в определённой последовательности и представляют собой механическую "запись" музыки. Источником звука служат флейтовые и язычковые органные трубы с мехом, металлич. гребёнка с зубьями разной длины, набор настроенных колоколов, звонки, струны, барабаны. Вал, лента, диск приводятся в движение простым ручным или ножным способом, при помощи заводного часового механизма, гиревой тяги, колеса катящейся кареты, позже - электромотора, а в далёком прошлом - водяного привода. Вращающийся вал зацепляет штифтами зубья гребёнки, ударники колоколов, звонков, струн и барабанов, приводит в действие смычки или нажимает на клапаны, открывающие доступ воздуха к трубам, в результате чего возникает звук. Движущиеся лента и диск взаимодействуют с молоточковой и пневматич. механикой; звук здесь образуется во время прохождения отверстия над струной или каналом, всасывающим воздух.

Первые сведения о механических проигрывателях относятся к 16 в. Особенно много их, включая автоматические, действующие при опускании в них монет, появилось в конце 19 - нач. 20 вв.; применялись они в трактирах, ресторанах, различных увеселительных заведениях и в мещанско-купеческом быту. Наиболее совершенные виды , в частности часы с органом, встречались в домах знати. Широкое распространение в это время получила шарманка, на к-рой играли бродячие музыканты.

Первыми устройствами для записи и воспроизведения звука были механические музыкальные инструменты. Они могли воспроизводить мелодии, но не способны были записывать произвольные звуки, такие как человеческий голос. Механические изобретения воспроизводили музыку, записанную на бумагу, дерево, металлические валики, перфорированные диски и другие приспособления. Помимо человеческих рук, эти механизмы могли приводиться в действие ещё пятью способами: водой, песком, весом, пружиной и электричеством.

Автоматическое воспроизведение музыки известно ещё с 9-го века, когда братья Бану Муса около 875 года изобрели наиболее старинный из известных механических инструментов — гидравлический или «водный орган», который автоматически проигрывал сменные цилиндры. Цилиндр с выступающими «кулачками» на поверхности оставался основным средством для механического воспроизведения музыки до второй половины 19-го века. Механический карильон, в котором подобный механический цилиндр с выступами приводит в действие колокола, упоминается в начале 13-го века. Также братья Бану Муса изобрели автоматическую флейту, которая предположительно представляла собой первую программируемую машину.

В эпоху возрождения появляются разнообразные механические музыкальные инструменты, использующих цилиндр для воспроизведения мелодий: шарманки (XV век), музыкальные часы (1598), механические спинеты (XVI век), музыкальных шкатулок, ящиков (1815 год), табакерки. Все эти изобретения могли играть сохранённую музыку, не могли записывать различные звуки, живые выступления, имели ограниченный набор мелодий.

Механическое пианино впервые показано на выставке в Филадельфии в 1886 году, в нем использовалась бумажная перфорированная лента, которая позволяла записывать длинные пьесы. Механизм пианол постоянно совершенствовался, а выпуск их продолжался до середины 20 века