Vnější podoba orloje se od 15. století postupně dotvářela. Nejprve zde byl jen stroj s astronomickým ciferníkem a kalendářní deskou. Jestli byly na podstavcích nějaké sochy již od počátku, nelze dnes zjistit. Později, po třicetileté válce, byly na staré podstavce osazeny dřevěné sošky a dále, snad v 18. století se zde objevili i apoštolové (sošky i apoštolové poprvé zmíněny v roce 1733) a koncem 19. století mechanický kohout. Ten ale není dřevěný.
Na orloji najdeme 4 dvojice dřevěných soch, popisovaných na této stránce, a dále sochy apoštolů. Sochy po stranách astronomického ciferníku jsou pohyblivé. O jejich pohyb se dnes stará stroj pro pohyb apoštolů. Sochy po stranách kalendářní desky pohyblivé nejsou.
Při popisu budeme používat názvů, jak se ustálily, ačkoliv existuje i jiný názor na původní význam soch. Více v článku Alegorie ctností a neřestí na pražském orloji.
Svým zakokrháním ukončuje představení apoštolů. Pozlacená soška kohouta je umístěna v samostatném okně uprostřed nad okénky apoštolů a kamenným andělem. Zvuk je tvořen stlačeným vzduchem z měchu, který se žene do tří trubek. Měch se stlačí při zavírání okének. Kohout byl ze soch na orloj doplněn jako poslední. Přibyl až v 19. století, ačkoliv ho Jirásek zakomponoval do legendy o Mistru Hanušovi. V roce 2012 byl opět vrácen sošce pohyb. Na konci průvodu apoštolů kohout třikrát mávne křídly a zakokrhá, pohybujíce přitom hlavou.
Výrazná je kamenná socha anděla. Hypotéza o jeho významu je na samostatné stránce.
První pohyblivá socha horní řady vlevo. Při pohybu apoštolů natáčí hlavu v různých pohledech do zrcadla. V běžném výkladu představuje neřest marnivost a má se proto obávat smrtky. Socha byla zničena 8. května 1945 a poté vytvořena kopie řezbářem F. Duchkem (r. 1948).
Postava lakomce při pohybu apoštolů potřásá měšcem a kývá holí. Soška jednoznačně představující lakomství. Byla rovněž zcela zničena 8. května 1945 a znovu ji vytvořil podle fotografie řezbář J. Čech z Brna.
Soška Smrtky je rovněž pohyblivá. Otáčí přesýpací hodiny, patrně na znamení zastavení času vyměřenému lidskému životu, tahá za provaz zvonku umíráčku a přikyvuje hlavou. Zvonek Smrtky je nahoře ve věžičce nad orlojem spolu s cimbálem, který odbíjí hodiny.
Soška běžně nazývána Turek se opět liší ve výkladech. Nejčastěji je považována za symbol rozkoše jako neřesti. (Často i pojmenovávána jako Rozkoš.) Opět na pokrývce hlavy vidíme rozkvetlý květ, jako u Marnivce. Esoterici proto hledají význam jinde. Loutnu, kterou drží v ruce, sošce vložil do rukou v roce 1911 sochař a loutkář V. Sucharda a nazval ji Hudec.
Tyto sošky se dříve nazývaly Turci, případně soška vpravo Měšťan. Levou sošku, které dal V. Sucharda do rukou brk a svitek, nazval Písmákem. Říká se jí ale také Filosof. Soškám vpravo dole dal V. Sucharda v roce 1966 do rukou dalekohled a knihu a od té doby jsou všeobecně považovány za Hvězdáře a Kronikáře.
Socha archanděla Michaela ukazovala prý kdysi ukazovátkem platný údaj na kalendářní desce. Po vytvoření nové kalendářní desky A. Mánesem v roce 1966 je den ukazován zlatou šipkou na horní straně kalendária.
Asi nejstarší datovaná a zpráva určující autora je patrně z roku 1787. Uvádí, že řezbář Ant. Schumann za 22 zl. 30 kr opravil 7 sošek a udělal novou sošku anděla (Loriš - Mánesův orloj). Původně zde byl pravděpodobně Chronos, bůh času.
Dnes nevíme, kdy a jaké sošky se na orloji objevily poprvé. Nejstarší zprávy se zmiňují pouze o sošce zvané "Klapáček", kterou dnes asi ztotožníme s dnešní Smrtkou, i když měla poněkud jinou mechanickou funkci – klapala čelistí spolu s údery hodin. Další "rozličné sošky" jsou zmiňovány v popisu orloje z roku 1733. Poznámka v cestopise švéda Emanuela Swedenborga pravděpodobně již zmiňuje nejen současné sošky, pocházející z roku 1657, ale také již apoštoly v okénkách. Umělecky hodnotné originály raně barokních soch, které ozdobily Staroměstský orloj po polovině 17. století, byly – stejně jako Mánesova kalendářní deska, nahrazeny na orloji postupně kopiemi. Původní sochy pravděpodobně pocházely z dílny Jana Jiřího Bendla.
Čas se k dřevěným figurkám chová nepříznivě, tak jsou to části nejčastěji restaurované. Dnes jsou na orloji novodobé kopie. Některé originály byly zničeny, naposledy v roce 1945 a i dnes se sochy někdy stávají cílem útoků vandalů. Pravidelným restaurátorským zásahům se podrobily v roce 1999 a 2005, 2010 a 2012 a 2015.
Vlastní pohyb soch zajišťuje stroj pro pohyb apoštolů pomocí drátů vedených k pákám připevněným na tělo sošek. První část obrázku ukazuje pákový převod pohybu "za roh" v rohu orlojní komůrky. Na dalších je vidět připojení na pohyblivé části sošek.
