প্রকৃতপক্ষে এক ধরনের অ্যাস্ট্রোল্যাব, যা মূলত রাতে নেভিগেশনের জন্য ব্যবহার করা হতো। একটি ঘূর্ণনক্ষম বাহু বা আজিমুথাল পরিমাপ ডিভাইসের সাথে কয়েকটি রিং ডিস্ক লাগানো থাকত নকটার্নালে, আর থাকত একটি হ্যান্ডল যা পুরো যন্ত্রটিকে উল্লম্বভাবে দাঁড় করিয়ে রাখত। সূর্য্যরে সাহায্য ছাড়া রাতে ল্যাটিচিউড মাপতে হলে নকটার্নাল রিংয়ের শূন্য ডিগ্রি চিহ্নকে দিগন্তের সাথে সমান্তরালে রেখে আজিমুথ রিডিং ডিভাইসকে পোল স্টার বা শুকতারার দিকে তাক করা হতো। এতে উৎপন্ন কোণকে নতি বা অ্যাঙ্গেল অব এলিভেশন হিসেবে পাওয়া যায়। রাতে সময় নির্ধারণেও নাবিকদের কাছে এর কদর ছিল। নকটার্নালের দুই ডিস্কে দিন ও মাসের গ্রেডিয়ান এবং অপরটিতে ঘণ্টার পরিমাপ থাকত। দিনের হিসাব আঁকা ডিস্কের কেন্দ্র থেকে মধ্যরাতে শুকতারার দিকে তাকিয়ে আজিমুথ রিডিং ডিভাইসকে উরসা মেজরের দিকে ধরলে একটি ঘড়ির ডায়ালের লম্বা কাঁটার মতো গঠন তৈরি হয়। উত্তর গোলার্ধে শুকতারার কাছে উদিত হওয়া উরসা মেজর প্রায় ২৪ ঘণ্টায় (২৩ ঘণ্টা ৫৬ মিনিটে) একটি পূর্ণ আবর্তন সম্পন্ন করায় সময়ের এ পরিমাপ প্রায় নিখুঁত হতো। বন্দরে জোয়ার-ভাটার ঠিকঠাক সময় নির্ধারণেও নাবিক, ক্যাপ্টেনরা নকটার্নাল ব্যবহার করতেন। পৃথিবীর উত্তর মেরু-দক্ষিণ মেরু সংযোগকারী কল্পিত রেখা মেরিডিয়ানের ওপর চাঁদের গতিপথ এবং চাঁদের বয়সের (নতুন চাঁদ, নাকি ক্ষয়া বা পূর্ণ) ওপর ভিত্তি করে এ হিসাব করা হতো।
কিন্তু নকটার্নালের হিসাব অনেক সময় ভুলও হতো। ২৪ ঘণ্টার বদলে ২৩ ঘণ্টা ৫৬ মিনিটের ওপর ভিত্তি করে হিসাব করা হতো বলে সকল পরিমাপে ৪ মিনিটের ফাঁক থেকে যেত। আবার উত্তাল সাগরে নকটার্নালকে, বিশেষ করে আজিমুথ রিডিং ডিভাইসকে স্থির করে রাখা ছিল অত্যন্ত দুষ্কর। আধুনিক নেভিগেশন ইকুইপমেন্ট আসার পর অ্যাস্ট্রোল্যাবের সাথে সাথে কার্যকারিতা হারায় নকটার্নাল।
