Laikrodžių muziejaus kiemelyje – Saulės laikrodžių parkas. Šalia muziejaus pastato išlikusioje XIX a. įkurto parko dalyje pagal muziejaus darbuotojų parengtą teminį planą suformuotas uždaras Saulės laikrodžių kiemelis. Architektas Vaidotas Guogis ir dizaineris Romualdas Martinkus parengė architektūrinį parko išplanavimo ir eksponatų išdėstymo projektą.

1989 m. kiemelio centre buvo įrengtas originalus ekvatorinis saulės laikrodis, rodantis tikslų vidutinį Klaipėdos miesto platumos saulės laiką. Tai apvalaus fontano centre esanti nerūdijančio plieno konstrukcija. Ant fontano kraštų sumontuoti 12 žvaigždynų ženklai (autorius – R. Martinkus). 1991 m. buvo įrengta Saulės sistemos žvaigždynų kompozicija "Saulės kelias per žvaigždynus". Šis kūrinys atliktas stilizuota florentietiškos mozaikos technika (autoriai – monumentalistė L. Sadauskaitė, dizaineris R. Martinkus).

1997 m. 62 kv. m. sienoje sumontuotas vertikalus saulės laikrodis. Originali, dekoratyvinė, monumentali kompozicija atlikta sudėtinga trisluoksnio sgrafito technika. Kompozicijos akcentas – dviejų angelų (balto ir juodo) figūros, kurios simbolizuoja gėrio ir blogio kovą, šviesos ir tamsos kaitą, laiką (autoriai – dailininkai A. Banytė, J. Vosylius, dizaineris R. Martinkus). 1999 m. įrengtas horizontalus saulės laikrodis – dekoratyvinė kompozicija "Išmatuok laiką savo šešėliu". Muziejaus lankytojai, saulėtą dieną atsistoję specialiai įrengtoje aikštelėje, gali savo šešėliu išmatuoti saulės laiką (autoriai – dailininkė L. Sadauskaitė, dizaineris – R. Martinkus).

2001 m. lankytojams buvo pristatytas "Gėlių kalendorius". Žemės plotas padalintas į 12 mėnesius simbolizuojančių dalių, kuriose kiekvieną mėnesį žydi skirtingų rūšių gėlės. 2004 m. muziejus miesto visuomenei ir svečiams pristatė restauruotą skulptoriaus Petro Mazūro horizontalų saulės laikrodį, sukurtą 1987 metais. Restauruojant šį laikrodį buvo patikslintos visų kiemelyje esančių saulės laikrodžių koordinatės – 55°42′ šiaurės platumos ir 21°08′ rytų ilgumos.

Šalia Saulės laikrodžių parko, pašto bokšte, yra įrengtas varpų muzikos instrumentas – karilionas. Kiekvieną šeštadienį, sekmadienį ir švenčių dienomis čia vyksta varpų muzikos koncertai.