張衡擅長機械制造技藝，尤其潛心研究天文學、氣象學和年齡的預測。漢安帝經常聽說張衡精通天文、歷法等技藝，於是派官車，專門請(張衡)任命他為郎中，後來他被提升為太史令。於是他研究和考察了自然界的變化，巧妙地、透徹地掌握了天體儀器的原理，制作了渾天儀，寫出了《靈憲》、《算術》等歷法和數學方面的著作，非常詳細、清晰。
(韓)初年，(張衡)調回太史令。他不推崇高官厚祿，官位往往多年不升。從離開太史令的崗位，到5年後重新上崗。
(舜帝)陽嘉元年，(張衡)造了地動儀，以待風。它是純銅做的，直徑八尺，蓋子中央凸起，看起來像壹個大酒瓶。外面裝飾有印章文字和山、龜、鳥和動物的圖案。室內中央有壹根粗大的銅柱，銅柱周圍延伸出八個滑道，還安裝了壹個(用於撥動機器零件的)輪轂。外面有八條銅龍，龍口裏各有壹顆銅丸，(龍頭)下有壹只蛤蟆，張著嘴，準備接住龍口吐出來的銅丸。樂器的輪轂和零件做得很巧妙，都隱藏在酒瓶形的樂器裏，覆蓋面沒有縫隙。如果有地震，儀器外面的龍會震動，機關啟動，龍嘴吐出銅丸，下面的蛤蟆會接住。震的聲音清晰響亮，等待儀器的人知道發生了地震。(地震發生的時候)雖然只啟動了壹條龍，但是其他七個水龍頭根本沒動。如果妳尋找它的方向，妳就能知道地震發生的地點。用實際地震來檢驗儀器，彼此完全壹致，確實有效。從古籍的記載來看，並沒有這種儀器。有壹次啟動了壹條龍機制，但是(洛陽)沒感覺到地震。北京的學者對這次儀器沒有成功感到驚訝。幾天後，驛站上的通信員來了，證明隴西地區發生了地震，他們都驚嘆於地動儀的精巧。從此，(朝廷)指示史官根據地動儀記錄每次地震的位置。
當時政治越來越腐敗，權力落到了宦官手裏。於是張衡給皇帝做了壹個政治上的簡要陳述，提出了政治上的意見。……
東漢建立之初，韓光武喜歡占蔔，後來憲宗、肅宗繼承並模仿他。漢光武帝復興漢朝後，儒生爭相學習蔔筮緯書，伴隨而來的是令人困惑的歪理邪說。張衡認為《圖說》和《舒威》是假的、荒謬的，不是聖人的法規，就給皇帝上了壹課。……
後來，張衡被提拔為輔佐，順帝任命他到朝廷，對身邊的國家政事發表意見。舜帝曾經問過張衡，他在全世界討厭的人是誰。太監們怕他說自己壞話，用眼睛盯著他。張衡用壹些難以捉摸的話回答，走了出來。這些宦官還是擔心張衡最終會成為他們的禍害，所以拉幫結派，詆毀張衡。
張衡也時常想到自己的安危，認為禍福相關，深藏不露，難以得知。所以他寫了《斯·傅玄》來表達和寄托他的感情和興趣。……
(舜帝)永和初年，張衡從京城調任河間王為丞相。當時的河間王驕奢淫逸，不遵守法律法規；在河間壹帶，有很多有錢有勢的家族和劉正壹起胡作非為。張衡壹到，就樹立威信，整頓法制，暗中查出壹些漢奸的名字。壹下子全抓起來，官民肅然起敬，稱贊河間地區政治清明。張衡管理河間政務三年後，上書朝廷，請求辭官退休，但朝廷將他調回北京，任命他為資政。(張衡)活到六十二歲，永和四年去世。
崔淵認為周官的訓詁和其他儒生的解釋沒有區別。我也想繼承研究中未完成的部分，如荀、項等，但最終未能完成。他寫了32首詩，包括《賦》、《明》、《七言詩》、《靈仙》、《應縣》、《七辯》、《古塤》和《行圖》。