祖沖之是中國古代偉大的數學家和天文學家。他壹生的作品多種多樣。不幸的是，所有關於數學的著作都丟失了。在歷代國內外的各種圖書目錄中，可以看到他的數學著作的書名分別是《構成》6卷、《算術義九章註》9卷、《重差註》1卷。在天文歷方面，他編纂了《大明歷》，並為《大明歷》寫了壹篇《駁》。在古籍記載的註釋中，祖沖之的《易經》、《老子怡》、《莊子·易》、《論語釋義》、《孝經釋義》等著作均有遺失。在文學作品方面，他寫了10卷的《敘述不同的故事》，在《太平玉蘭》等書中可以看到這部作品的片段。
祖沖之從小就對天文和數學感興趣。他收集了從古代到他壹生的幾乎各種文獻、記錄和資料進行研究，並親自進行精確的測量和精心的計算。就像他自己說的，“量足尺，弓檢儀，盡己所能，謀定而後動。”他認真研究了劉欣、張衡、鄭玄、闞毅、王凡、劉徽等科學家的工作，對他們的錯誤逐壹進行了反駁，得出了許多有價值的結果。精確到7位數的garden rate的數值就是壹個眾所周知的例子。
園率π的計算表明了壹個國家、壹個民族的數學水平。在古代中國，和世界上任何文化發展較早的國家和地區壹樣，人們最早使用園藝的比率是3。這個誤差很大的數值壹直沿用到漢代。進入漢代以後，園林率的提高引起了許多科學家的註意，他們都做了壹些工作。最重要的是魏晉數學家劉徽。他用“園藝”算出園藝率為3.14。
關於祖沖之關於成園率的工作，其史料只能在《隋書定律》的記載中找到，並且記載祖沖之還給出成園率的兩個近似分數值:
保密率:π=355/113，小數點後6位精確，
近似率:π=22/7，精確到小數點後2位。
在歐洲，1100年後計算出的值為355/113，稱為“安東尼斯率”。1912年，日本數學家三石正雄提出π=355/113稱為“祖率”。
關於祖沖之是如何計算出如此精確的結果，沒有史料記載，這是非常可惜的。但從當時的情況來看，祖沖之還是用了劉徽的《園藝學》。如果是這樣的話，祖沖之需要計算花園中的正12288多邊形和正24576多邊形的面積。需要加、減、乘、除、平方根等130次以上的運算，每次運算必須精確到9位數。可想而知，在那個年代，靠羅列來計算是需要很大的細心和超人的毅力的。球體體積的計算是祖沖之父子(日桓)在數學上的又壹偉大成就。祖父子根據劉徽在《九章算術註》中的正確方法，得出了球體體積的公式。
球體體積=4/3πγ3。
祖父子在推導球體體積公式的過程中，總結出了所謂的“祖氏原理”。在西方，這個原理被稱為“卡瓦列裏原理”，但它的發現者，意大利數學家卡瓦列裏(1598 ~ 1647)，比祖父子晚了1100多年。
祖沖之在天文歷法方面的成就，大多載於他的《大明歷》和他為《大明歷》所作的《駁》。祖沖之通過精密的觀察和測量，發現著名天文學家何承天編纂的《元嘉裏歷》有許多錯誤，於是著手編纂《大明歷》，這本書編纂於公元462年，年僅33歲。祖沖之對歷法的編纂做出了許多創造性的貢獻。《大明歷》是這個時代最好的歷法，卻遭到了朝廷朝臣的反對。直到祖沖之死後10年，由於其子祖(日桓)的堅決要求和對實際天象的考證，才正式頒布了《大明歷》。
距今約1800年前的東漢時期(公元117年)，在東漢京都洛陽成功制造了壹種由水力驅動的大型天文儀器。二十年後(公元138年)，安裝在京都洛陽的另壹臺儀器——“候風地動儀”，準確地報告了西方千裏之外的地震。這標誌著人類用儀器記錄和研究地震的新時代開始了。
這兩種著名儀器的發明者是東漢時期的大科學家、文學家張衡。張衡在中國古代天文學、地震學和力學方面都做出了傑出的貢獻。據說他還做了南導車，記憶中的鼓車等。因其機械制造水平高，被尊稱為“木聖”。