天文曆法
《五星占》
《五星占》是1973年底在湖南長沙馬王堆三號漢墓發掘出土的大批帛書中的一篇。
《五星占》約8000字，共分木星、金星、火星、上星、水星、五星總論、木星行度、土星行度和金星行度等九章，內含大量天文星占的文字，多是戰國時期甘德《天文星占》8卷和石申夫《天文》8卷中占文的遺存，其中以甘氏的占文最多。《五星占》載有自秦始皇元年（前246年）至漢文帝三年（前177年）間木星、土星和金星的位置，還記載了3顆行星的會合周期，分別是：金星：584.40日，該值與理論值之差為0.48日；木星：395.44日，該值與理論值之差為3.44日；土星；377日，該值與理論值之差為1.09日。這表明當時對行星運動的觀察已有相當高的水平。
《五星占》被認為是目前所知年代確切可考的中國星占文獻中最古老的。
石氏星表
石氏星表是世界最古老的星表。星表是把測量出的恒星的坐標，常常還連同其他特性加以彙編而成的。石氏星表是今人根據唐代的天文著作《開元占經》中記錄的《石氏星經》中的一些片段整理而成的，僅僅是《石氏星經》的一部分內容。《石氏星經》是中國戰國時代天文學家石申所編，它到宋代以後就失傳了，其中有二十八宿距星和115顆恒星的赤道坐標位置，這是世界上最古老的星表。
“石氏星表”是後世進行許多天體測量的基礎。諸如測量日、月、行星的位置和運動，都要用到其中二十八宿距星的數據，因此，它是我國天文曆法中重要的基本數據。希臘最早的星表要比“石氏星表”晚得多。
水運渾象水運儀象台
水運渾象是世界上最早的自動天文儀器。漢代著名的天文學家張衡（78~139年）創製。
水運渾象的主體是一個大空心銅球，代表天球，上麵布滿了星辰，球的一半隱沒在地平圈下麵，另一半顯露在地平圈上麵，就像人們看到的天穹一樣。水運渾象是以補償式漏壺的流水作為動力，通過在渾象內部設置的一套齒輪係機械傳動裝置，實現可自動和近似正確地演示天體的周日運動。此外，渾象還帶動著一個稱為“瑞輪冥莢”的機械日曆，可隨月亮的盈虧演示一個朔望月中日期的推移，是一種自動的機械日曆。
張衡首創的這一水運渾象，是現代天象儀的前身，這是古代天文儀器的重要創造。是後世進一步發展的機械天文鍾的先聲，歐洲到12世紀才有機械性計時器。水運渾象是有明確記載的世界上第一架用水力推動運轉的天文儀器。
水運儀象台是北宋時代把渾儀、渾象（天球儀）和報時裝置結合在一起的大型天文儀器。公元1086~1092年由蘇頌、韓公廉等人創製。
水運儀象台台高約12米，寬約7米，呈上窄下寬的正方形木建築。全台分為3層，最上層放置渾儀和圭表，用來觀測天象；中層放置渾象，用以演示天象；最下一層放置報時儀器和全台的動力機構等。
報時裝置在台南部，有5層木閣，可以通過搖鈴、打鍾、敲鼓、擊鉦或出現木人等聲像形式，報告時、刻、更、籌的推移。下層後部是動力裝置，有一個直徑3米多的巨大樞輪。上麵裝有36個水鬥，樞輪邊上有一個漏水相當快的漏壺，壺水流入水鬥，鬥滿後，樞輪即往下轉，在樞輪頂部有一個擒縱裝置，它控製樞輪隻能轉過一個水鬥。樞輪轉動後，帶動一根貫通上、中、下3隔的轉動軸，並通過齒輪裝置帶動渾儀跟蹤天體，帶動天球儀按24小時一周轉動，帶動報時裝置準確報時。
5層木閣裏的木人能夠表演出這些精彩、準確的報時動作，是靠一套複雜的機械裝置“晝夜輪機”帶動的。而整個機械輪係的運轉依靠水的恒定流量，推動水輪做間歇運動，帶動儀器轉動，因而命名為“水運儀象台”。
水運儀象台是11世紀末我國傑出的天文儀器，也是世界上最古老的天文鍾。國際上對水運儀象台的設計給予了高度的評價，認為水運儀象台為了觀測上的方便，設計了活動的屋頂，這是今天天文台活動圓頂的先聲；渾象一晝夜自轉一圈，不僅形象地演示了天象的變化，也是現代天文台的跟蹤器械——轉儀鍾的雛形；水運儀象台中首創的擒縱器機構是後世鍾表的關鍵部件，因此它又是鍾表擒縱機構的鼻祖。
我國古觀象台
洛陽靈台是東漢光武帝於中元元年（56年）在洛陽南郊（今河南偃師）建造的。
夏代的天文台稱為清台，商代的天文台稱神台，而周代則改稱為靈台。洛陽靈台占地44000平方米，東西各有牆垣，牆垣內的中心建築是一座方形高台，即靈台，台高約20米，台基約50米見方。台的四周有上下平台兩層，平台間有坡道相連接，兩層平台內各建有10餘間房間。靈台頂部是觀測天象的場所，四周的建築則是觀測人員處理觀測資料的辦公室。該靈台規模龐大，項目齊全，為我國漢代天文學的發展做出了寶貴貢獻。著名天文學家張衡直接領導過靈台的觀測工作，設計並製造了渾天儀和候風地動儀，並寫出了《渾天儀圖注》和《靈憲》等不朽的天文學著作。