中国古代历法，历经若干朝代的改革，至元代郭守敬、王恂等人制订的《授时历》达到了高峰。郭守敬、王恂等人在制订《授时历》过程中，既总结、借鉴前人的经验，又研制大批观天仪器。

　　在此基础上，郭守敬主持并参加了全国规模的天文观测，他在全国建立了27个观测点，其分布范围是空前的，南起北纬15°，北至北纬65°；东边起东经138°，西至东经102°，这些地点的观测成果为制订优良的《授时历》奠定了基础。

　　《授时历》博采众家之长，如朔望月、近点月、交点月等数值，采用了金代赵之微《重修大明历》的数据；回归年长则取《统天历》的数值等。《授时历》创新之处颇多，如废弃了沿用已久的上元积年；取消了用分数表示天文数据尾数的旧飞；创三次差内插法求取太阳每日在黄道上的视运行速度和月球每日绕地球的运转速度；用类似于球面三角的弧矢割圆术，由太阳的黄经求其赤经、赤纬，推算白赤交角等。

　　《授时历》于至元十七年（公元1280年）制成，次年正式颁发实行，一直延用到明亡（公元1644年），长达363年，足见《授时历》的精密。

　　时至明代末年，一批懂天文学的耶稣会传教士来华传教，中国学者向他们学习了欧洲天文学的计算方法。万历三十八年（公元1610年）和崇祯二年五月乙酉朔（公元1629年6月21日）日食，钦天监预报有错，而当时在朝为官的天文学家徐光启按西法预报均得应验。

　　于是，崇祯皇帝接受礼部建议，授权徐光启组织历局，修订历法。徐光启除选用中国制历家之外，还聘用了通晓天文学的耶稣会教士邓玉函、罗雅谷、汤若望等人来历局工作。

　　历经五年的努力，终于撰成46种137卷的《崇祯历书》，该历书引进了欧洲天文学知识、计算方法和度量单位等，例如采用了第谷的宇宙体系和几何学的计算体系；引入了圆形地球、地理经度和地理纬度的明确概念；引入了球面和平面的三角学的准确公式；采用欧洲通用的度量单位，分圆周为360°，分一日为96刻，24小时，度、时以下60进位制等。

　　徐光启编撰《崇祯历书》的努力，不仅是中国古代制历的一次大改革，也为中国天文学由古代向现代发展，奠定了一定的理论和思想基础。但《崇祯历书》撰完后，明已近灭亡，未能用来编历。

　　清初，汤若望将《崇祯历书》删改为103卷，连同他编撰的新历本一起上呈清政府，得到颁发实行。新历本定名为《时宪书》，而删改后的《崇祯历书》更名为《西洋新法历书》。