Il quadro è diviso in due parti: la prima (a sinistra) è un rettangolo vuoto (o “cavo”,come allora si diceva); la seconda (a destra) sorregge un foglio sul quale sarà tracciato il disegno.

L’operatore guarda attraverso l’oculare un oggetto collocato dietro al quadro, e ne vede l’immagine virtuale (o “specie intenzionale”) generata dalla intersezione tra il cono visuale e il rettangolo cavo. Egli fa percorrere al puntatore del pantografo il contorno di tale immagine, e contemporaneamente il tracciatore dello strumento ne esegue una copia reale ingrandita.

Ciò risulta particolarmente utile quando si osservano oggetti lontani, perché allora l’immagine virtuale disponibile è molto vicina al vertice del cono visivo, quindi assai piccola. Lo strumento fu infatti utilizzato dagli astronomi (che lo adattarono come servomeccanismo a un telescopio) per lo studio della superficie lunare e delle macchie solari.