隋煬帝即位，劉焯被重新啟用，任太學博士。劉焯精通天文學，他發現當時的曆法多存謬誤，多次建議修改。600年，他終於創製出了《皇極曆》，在天文學研究領域達到了世界領先水平。
創立了“等間距二次內插法公式”：在《皇極曆》中，劉焯首次考慮到太陽視運動的不均性，創立“等間距二次內插法公式”來計算日、月、五星的運行速度。推日行盈縮，黃道月道損益，日月食的多少及出現的地點和時間，這都比以前諸曆精密。“定朔法”、“定氣法”也是他的創見。
這些主張，直至1645年才被清朝頒行的《時憲曆》采用，從而完成了我國曆法上第五次也是最後一次大改革。
力主實測地球子午線：劉焯之所以力主實測地球子午線，源起是我國史書記載說，南北相距500千米的兩個點，在夏至的正午分別立一根8尺長的測杆，它的影子相差一寸，即“千裏影差一寸”說。
劉焯第一個對此謬論提出異議，但當時沒被采取，直至後來，唐代張遂等於724年實現了劉焯的遺願，並證實了劉焯立論的正確性。
較為精確地計算出歲差：所謂歲差，就是春分點逐漸西移的現象，即假定太陽視運動的出發點是春分點，一年後太陽並不能回到原來的春分點，而是差一小段距離。劉焯計算出了春分點每75年在黃道上西移一度。而此前晉代天文學虞喜算出的是50年差一度，與實際的71年又8個月差一度相比。這個數值已經相當精確，在此後的唐、宋時期，大都沿用劉焯的數值。
由於劉焯所著曆書與當時權威人士太史令張胄玄的天文、曆數觀點多有不同，因此，嘔血而成的《皇極曆》被排斥不得施行。
然而該書提供的天文曆法在當時是最先進的，曆史證實劉焯研究天文學已有相當高的水平。後來的唐初的李淳風，依據《皇極曆》造出《麟德曆》被推為古代名曆之一。
劉焯的創見和一些論斷雖然在當時未被采納，但卻在後世被接受，或在他的研究基礎上發展、改進。因而他對科學的貢獻是不容磨滅的。
[旁注]
樂律 即音律。古代樂律學名詞是十二律，各律從低到高依次為：黃鍾、大呂、太簇、夾種、姑洗、仲呂、蕤賓、林鍾、夷則、南呂、無射、應鍾。其定音方法，是將一個八度分為十二個不完全相同的半音的一種律製。
經學 原本泛指各家學說要義的學問，但在我國漢代獨尊儒術後為特指研究儒家經典，解釋其字麵意義、闡明其蘊含義理的學問。經學是我國古代學術的主體，其中蘊藏了豐富而深刻的思想，保存了大量珍貴的史料，是儒家學說的核心組成部分。
《時憲曆》 1645年頒行。正式采用定氣。時憲曆廢除把全年分成24份，據以確定節氣的平氣，正式采用以太陽在黃道上位置為標準的定氣。這是我國曆法史上第五次也是最後一次大改革。近代所用的舊曆就是時憲曆，通常叫做夏曆或農曆。
《麟德曆》 唐高宗詔令李淳風所編的曆法，於麟德二年頒行。它以《皇極曆》為基礎，簡化許多繁瑣的計算，並廢止19年7閏的“閏周定閏”，《麟德曆》一直使用至開元年間，又出現緯晷不合的問題，開元十七年又頒行《太衍曆》。
隋煬帝 （569年～618年），即楊廣，一名英，小字阿麽。華陰人，即今陝西省華陰，生於長安。隋文帝楊堅、獨孤皇後的次子。他在位期間，因為濫用民力，造成天下大亂直接導致了隋朝的滅亡，後在江都被部下縊殺。
張遂 （673年～727年），即僧一行。生於唐朝魏州昌樂，即今河北省魏縣南；一說為邢州巨鹿人，即今河北省巨鹿縣。唐代傑出天文學家。唐玄宗時主持修訂曆法，在世界上首次推算出子午線緯度一度之長。他也是佛教密宗的領袖，著有密宗權威著作《大日經疏》。
李淳風 （602年～670年），生於岐州雍，即今陝西省岐山。我國古代科學家和曆史文化名人。唐代傑出的天文學家、數學家。世界上第一個給風定級的科學家，注解的《周髀算經》和《古算十經》是世界上最早的數學教材 。他的《推背圖》以其預言的準確而著稱於世。
[閱讀鏈接]
劉焯雖學富五車、才高八鬥，卻因處世失當而被卷入一次朝廷衝突，被流放到邊關充軍。但他能跳出自己的災難之外來嘲諷自己。
隋朝侯白的笑話集《啟顏錄》中記載了劉焯這樣一段事：劉焯和他的堂侄劉炫都很有學問，因犯法而被捕。縣吏不知道他們是大學問家，全給他們上了枷鎖。
劉焯說：“整天在枷（家）中坐著，就是回不了家。”
劉炫說：“我也是終日負（婦）枷（家）而坐，就是不見婦。”
劉焯嘲笑了自身的悲劇，實際上就是戰勝了悲劇。