刘徽的基础上，将圆周率数值精准到小数点后七位数字。他是世界上第一个将「岁差」数值记入历法运算中，他还将置闰规则修整，这是唐代之前最好的方法。祖冲之和他的儿子祖暅共同提出推算球体体积的公式，称为“祖氏定理”，比西方早一千年以上。在机械方面，制作出指南车、木牛流马、千里船（即脚踏轮船）、水力运转的水碓模，以同一原动轮带动碓和磨作功。北朝张子信初步发现了日行盈缩的规律。北魏末年，张子信避葛荣兵乱而隐居海岛，用圆仪测天三十年。大约在565年前后，他发现关于太阳运动不均匀性、五星运动不均匀性和月亮视差对日食的影响