沈括发明了指南针，此外他还发现了真北的概念，改进了天文观测用的日规、浑天仪、瞄准管和水钟以及描述了如何使用干船坞来修理船只；设计出了一套地形学理论，以及区域气候随时间渐变的理论；沈括的同期的科学家苏颂创制了星图的天球图集，写过跟植物学、动物学、矿物学及冶金学相关的制药专着，及于1088年在开封市建过一座大型天文钟楼。为操作最高处的浑天仪，他的钟楼配备了擒纵器装置，这装置世界已知最古老的环状动力传输的链传输装置。兵器方面有十四世纪末发明的热兵器“神火飞鸦”；十六世纪中叶发明的火箭“火龙出水”；1580年军事家