西洋天文学を学ぶ一方で、授時暦などの昔からの暦学や天文記録もおろそかにしなかった。初学者にはまず授時暦を学ばせ、そこから『暦象考成上下編』、『暦象考成後編』と順を追って学ばせる方式をとっていた。そして、授時暦には誤りもあるが、だからといってそれを捨て去ることは「先賢ヲ蔑視スルニモ至ル」ことだと記した。師である麻田剛立の影響も大きく、寛政の改暦においても、剛立が作り上げた消長法を、他の天文方の反対を押し切って取り入れた。さらに、消長法を独自に発展させ、トレピデーション（歳差の周期が変化するという説。ティコ・ブラーエによって否定された）などを使用して消長法を説明した。至時は、消長法は西洋の天文学にも無い理論で我々はこれを誇るべきだとたたえたが、実際のところ、この消長法は古代の精度の悪い観測値などをよりどころとしていて、至時の死後には、消長法が無いほうが暦として正確になるとの批判が多くなってきた。そのため、次の天保暦では消長法は取り入れられなかった。
至時は西洋の天文学の習得に積極的に努めた（詳細は後述）。しかし西洋の理論をそのまま取り入れるだけでなく、誤りだと感じた箇所は自らの手で修正を行うなど、批判的な精神を持ち合わせていた。西洋天文学に対する理解度は優れていて、『ラランデ暦書管見』の内容もおおむね間違いはないといわれている。ただし光行差については、『ラランデ暦書管見』で1冊を費やして解読につとめたが、光の速度という概念がつかめず、理解には及んでいない。また、『ラランデ暦書』の力学的な部分は至時の関心の対象外であったため、『ラランデ暦書管見』では取り上げられていないまた、オランダ語の学力は無かったとされていて、『ラランデ暦書管見』にも「予蘭語ヲ知ラズ。故ニ解シガタシ」といった記述がみられる。入手した蘭書は、図や数式から読み解いていったものと考えられている。
至時の死後、『ラランデ暦書』の研究は天文方によって続けられ、文政9年（1826年）、『新巧暦書』としてまとめられた。『新巧暦書』の編集にあたっては、至時の『ラランデ暦書管見』も参考にされた。伊能忠敬は至時の死後も測量を続け、日本全国の測量事業を完了させた。忠敬はその後の文政元年（1818年）、測量後の地図作成作業の途中で亡くなった。遺言で忠敬は、師である至時のそばに葬ってほしいとの言葉を残したため、源空寺に、至時と隣り合って墓石が置かれている。至時の長男である景保は至時の死後、後継として天文方に任命された。そして『ラランデ暦書』の翻訳事業や忠敬の測量事業にも関わったが、シーボルト事件により文政12年（1829年）に獄死した。次男の景佑は天文方として『新巧暦書』の編集にかかわり、その『新巧暦書』を元にした天保暦の作成にあたっても中心的な役割を果たした。
至時は、前野良沢や司馬江漢らと交流し、研究のために西洋の天文書を入手しようとしていたが、専門的な書物の入手には至らないでいた。しかし享和3年（1803年）、若年寄の堀田正敦から、ジェローム・ラランドが著した天文書ラランデ暦書を渡され、調査を命じられることになった。これを手にした至時は、「実ニ大奇書ニシテ精詳ナルコト他ニ比スヘキナシ」と、同書の優れていることにすぐさま気付いた。さらに、この書を読み解けば、『暦象考成後編』には記されていなかった5惑星の運動などについても理解することができると感じ、解読につとめた。『ラランデ暦書』は個人の所有物であったため、十数日後に所有者の元へと戻された。しかし至時は幕府に対し、同書を買い上げるよう強く求め、同書は7月に至時を含む幕府の天文方3名に下附された。至時は日夜研究を続け、『ラランデ暦書』を元にして自らの見解を書き加えた『ラランデ暦書管見』の執筆に取り組んだ。この期間に残した研究のための稿本は、およそ2000ページ（1000丁）にもなる。しかし寝食を忘れるほど熱心に注ぎ込んだ研究は、いったん回復傾向に向かっていた至時の体調を再び悪化させた。そして『ラランデ暦書』を手にした半年後の文化元年（1804年）に死去した。享年41。遺体は上野の源空寺に葬られている。
1874年（明治7年）8月21日、ニューヨーク州ニューヨーク市に生まれる。当初のキャリアは舞台俳優である。1904年（明治37年）12月から1905年（明治38年）11月にかけての約1年間、ニューヨーク西42番街のルー・M・フィールズ劇場で It Happened in Nordland の舞台に立った記録がある。1913年（大正2年）まで舞台で活躍している。満40歳を迎える1914年（大正3年）、ハーバート・ブレノン監督の短篇映画 Watch Dog of the Deep に「エドワード・モーティマー」の名で出演したのが、もっとも古い映画への出演記録で、以降、映画俳優に転向、インディペンデント・ムーヴィング・ピクチャーズの作品に出演する。1915年（大正4年）に同社を離れ、1916年（大正5年）、クララ・キンボール・ヤングが主宰するプロダクションで彼女の主演作『日蔭の女』に出演した後、1918年（大正7年）にクララが主演する同社のサイレント映画 The Savage Woman で監督としてデビュー、以降、監督業に専念する。同年、ユニヴァーサル・フィルム・マニュファクチュアリング・カンパニー（現在のユニバーサル・ピクチャーズ）傘下のブルーバード映画で、カーメル・マイヤースを主演に『社交界の花形』を監督、同作は日本でも公開された。1928年（昭和3年）、マーガレット・リヴィングストン主演のサイレント映画『男性の敵』を監督したのを最後に、監督業を廃業する。1930年（昭和5年）以降、トーキーにノンクレジットで出演する脇役俳優となり、最晩年まで映画出演を続け、サム・ウッドが監督した『サラトガ本線』にノンクレジットで出演したのが最後となった。1944年（昭和19年）5月21日、カリフォルニア州ロサンゼルス市で死去した。満69歳没。遺作となった『サラトガ本線』は没後の1945年（昭和20年）11月21日に公開された。