代至元十七年（1280年）又设有回回司天监，任务“观象衍历”。明初有司天监和回回司天监，有天文、漏刻、大统历、回回历四科；洪武二年（1369年）阿拉伯鲁密国的黑的儿、马德鲁丁、马哈麻父子先后出任监正。洪武三年（1370年）改称钦天监。明朝以后即有欧洲传教士加入。清朝康熙年间，钦天监发生康熙历狱。明清两朝的钦天监办公地点位于今北京建国门外。元朝郭守敬在此处附近设立司天台，明正统七年（公元1442年）在今址即元大都城墙东南角楼旧址上修建观星台。钦天监的正殿名为「紫微殿」，在中国传统中紫微星为帝星。民国后