Dopiero późne średniowiecze zaowocowało wprowadzeniem nowych rozwiązań technicznych i udoskonaleń.
Pierwsze informacje o organach w Polsce pochodzą z kroniki Wincentego Kadłubka. W XII wieku organy były na dworze Kazimierza Sprawiedliwego, w XIII – w klasztorze cysterek w Trzebnicy, w Czersku (mazowieckie) oraz w Sandomierzu, w XIV – w kościele św. Jakuba w Toruniu (miały 22 klawisze w manuale), w kościele Bożego Ciała w Krakowie, oraz w kościele św. Małgorzaty w Kętach, zbudowane w 1381 przez organmistrza Jana Wanca z Żywca i posiadające pedał.
W XIII wieku wprowadzono usprawnienia systemu sterowania piszczałkami. Zasuwy ich wlotów zastąpiono dźwigniami (klapami), a przesuwane klawisze – naciskanymi, uruchamianymi za pomocą przycisków-guzików przypominających klawisze maszyny do pisania. Niektóre instrumenty wyposażone już były w klawiatury przypominające współczesne. Początkowo obejmowały one trzy oktawy bez niektórych półtonów i miały taki sam kolor. Malarstwo i ryciny z XIV w. przedstawiają już nowoczesne klawiatury z podziałem na klawisze jasne i ciemne. To udoskonalenie sprawiło, że organy stały się pierwszym instrumentem, który umożliwiał grę w różnych tonacjach.