在天文學方面，張衡著有《靈憲》、《渾易圖註》等。，而在數學方面，則有計算的理論，文學作品以二井賦、歸天賦為代表。隋書京畿之有張恒基(14)，失傳已久。阿明人張騫編纂了《張合簡集》，收錄於《漢魏六朝誌》130集。
張衡為我國天文學、機械技術和地震學的發展做出了突出貢獻，發明了渾儀和地動儀，是東漢中期渾儀學說的代表人物之壹。被後人譽為“木聖”[2]？(柯生)，因為他的傑出貢獻，聯合國天文組織將月球背面的壹個隕石坑命名為“張衡隕石坑”，將太陽系中的小行星1802命名為“張衡星”。後來，為了紀念張衡，在南陽建了張衡博物館。
主要成就
發明
張氏地震儀
公元132年(陽嘉元年)，張衡在太史陵發明了最早的地動儀，稱為侯豐地動儀。據《後漢書·張衡傳》記載，地動儀為純銅制，圓徑八尺，外凸頂蓋形似酒瓶，飾以篆書山龜鳥獸形象。中間有大柱，沿八路運行，發動機安全熄火。它有八個方向，每個方向都有壹條龍，龍的嘴裏有壹顆銅珠，每條龍的下面有壹只蟾蜍。如果兩邊都有地震，那個方向的龍口裏的銅珠就會掉進蛤蟆嘴裏，這樣就可以測出地震的方向。經測試，符合既定制度，如有神助。自從有書記載以來，從來沒有人記載過。有壹次，壹龍有機會，地面不動，洛陽的學者怪它不信任。過了幾天，使者來了，果然隴西地震了，大家都驚呆了。此後，法庭要求歷史學家記錄地震發生的地點。
關於地動儀的結構，有兩個流行的版本:王振鐸模型，即“獨柱”是壹個類似於倒酒瓶的圓柱體，控制龍口的機構就在“獨柱”周圍。這種模式已經基本被否定了。另壹個模型是地震局馮瑞提出的，即“獨柱”是壹個鐘擺(見《後漢書》)，鐘擺下面有壹個小球，位於“米”字形滑道的交點處(即《後漢書》提到的“關”)。地震時，“獨柱”移動小球，小球撞擊控制龍口的機制。此外，馮瑞的模型還把蛤蟆從對著瓶子變成了對著瓶子，充當樂器的腳。對模型進行了模擬和檢驗，結果與歷史記錄壹致。
世界上地震頻繁，但真正能用國外的儀器觀測到地震是在19世紀以後。侯豐地震儀是世界地震儀的始祖。雖然它的功能還僅限於測量震中的大概位置，但已經超越了世界科技發展約1800年。
渾天儀
張衡在西漢耿壽昌發明的渾天儀的基礎上，根據自己的渾天儀理論，創造了更為精確和全面的渾天儀。
漏水星盤是壹種水運大象。用壹個直徑四尺多的銅球，球上刻著二十八夜、中外官、黃赤道、南北極、二十四節氣、恒顯圈、恒隱圈組成壹只大象，再用壹套旋轉機械把大象和漏壺結合起來。用漏水的水壺流水控制大象，使其與天球同步旋轉，從而展示星空的周日視運動，如星星的出現和淩日。它還有壹個附屬機構，稱為瑞倫蔡明，這是壹個機械日歷，由傳動裝置和大象連接。從每個月初開始，每天都有壹片葉子誕生；半個月後每天掉壹片葉子。其中所用的二級漏壺是已知最早的二級漏壺記錄。
河南南陽張衡博物館的渾天儀
張衡造出渾天儀後寫了壹篇文章。這篇文章的全文已經丟失。到了梁代，劉釗在註《後漢書》時才作了長引，並使之代代相傳。在劉釗的註中，這段話的標題是《張衡婚議》。稱之為“婚儀”可能是劉釗的簡化。在古代，樂器的命名並不嚴格。“婚儀”壹詞雖在後世被規範為觀察樂器，但在隋唐以前也可作為演奏樂器使用。
瑞士車輪吊艙
睿倫pod是張衡創造的自動日歷。它模仿了神話中奇怪的樹和豆莢的特征。通過流水的作用，從每個月的第壹天到滿月有壹天出現壹片葉子，有15片，然後每天收起來壹片，直到月底。這個神話反映了堯帝時代天文歷法的進步。張衡的機械裝置就是在這個神話的啟發下發明的。說的是“月盈空空，按歷起落”，相當於今天手表裏的日期顯示。
指南針車
張衡制作的指南針是利用機械原理和齒輪的傳動作用，由兩輪獨輪車組成的。後備箱采用了帶自動離合的齒輪系統，後備箱外殼上層放了壹個木刻仙女。無論汽車朝哪個方向旋轉，木刻仙女伸出的手臂都指向南方。
米制鼓形車
張衡創造的米鼓車是壹種用來計算裏程的機器。據《古今筆記》記載:“記得裏面的車在二層，有木頭人，壹裏在下層敲鼓，十裏在上層做鐲子”。李稷的鼓車制造方法與南導車相同，使用的差速齒輪原理比西方早1800多年。
杜菲木雕
張衡的獨舞木雕是模仿鳥類在高空翺翔的滑翔翼設計。
地形圖
張衡也是學地理的，根據他的研究和調查，畫了壹張地形圖。唐代張彥遠《歷代名畫誌》(卷三)說:“天平作地形圖，唐代猶存。”
日歷系統
張衡曾參與漢帝嚴光二年(公元123年)的壹次歷法大討論。根據後漢的法律和日歷的記錄，張衡當時是商舒朗。這場大討論的起因是有人從占蔔、災異等迷信觀念出發，對當時使用的東漢科學四分歷進行了批判，提出應改為甲寅元歷，適合占蔔。另壹些人則從漢武帝的“開疆拓土，享國久長”出發，認為應該回去采用太初歷。另壹位商張衡和周興對上述兩種觀點進行了反駁和詰問，使這兩種錯誤觀點的提出者啞口無言或回答有誤，從而為防止歷法倒退做出了貢獻。在討論中，張衡和周興還研究了多年的天文觀測記錄，並與各種歷法的理論計算進行了比較，提出了鑒定意見。他們認為九種方法是最精確的，並建議采用。的確，《九道法》中的回歸年長度和太陰月長度的數值比東漢的《太初歷》和《季歷》更精確。
而且九定律承認月亮的速度是不均勻的，而當時的其他歷法只是按照月亮的均勻速度來計算的。所以九法結合比當時其他歷法更符合天文現實。但如果按照九定律計算，可能會出現三個月是30天的大月，或者兩個29天的小月相連的現象。按照幾千年來人們習慣的歷法安排，大月亮和小月亮壹直是連在壹起的。最多17個月兩個大月亮連壹次，不存在三個大月亮連的現象，更不要說兩個小月亮了。所以，九定律帶來的三個大月或者兩個小月相連的現象，對於習慣於守舊的人來說是無法接受的。這樣，張衡、周興采用九法的建議在當時是最合理、最進步的，但在這次大討論中沒有通過。這是中國法律史上的損失。陰歷不統壹的采用被推遲了半個多世紀，直到劉虹的幹象歷才第壹次被正式采用。
《靈憲》是張衡關於天文學的代表作，充分體現了張衡在天文學方面的成就和發展。原文為《後漢書》劉釗註所引，代代相傳。本文介紹的天文學要點如下:
張衡認為宇宙是無限的，天體的運動是有規律的。月光是太陽光的反射，月食是因為地球擋住了太陽光，月亮繞著地球轉，起起落落。他認識到了太陽運動的壹些規律(應該是地球公轉)，正確解釋了冬季夜長、夏季夜短、春分和秋分的成因。他指出，中原地區可以看到的星星有2500顆，與今天所知的稍微接近。在觀察了壹些天體的運行後，他得出結論:壹周的天數是365度又四分之壹度，這與現代測得的地球繞太陽壹周365天5小時48分46秒的數值相差無幾。
文學
張衡是漢賦發展史上的壹大貢獻者。在他的辭賦生涯中，他全面繼承了前代辭賦家的辭心和表現手法。大賦離司馬相如的子虛很遠，離班固兩都很近，有二京賦。《騷賦》趕上了屈原的《離騷》，又跟隨著班固的《油桐》成了《四傅玄》。七式之後是梅成的《七發》，傅毅的《七激》為《七辯》；散文以東方朔的《答客難》和班固的《答客戲》為藍本。還有的是受楊雄《蜀都賦》啟發的《南賦》；傅毅的《舞賦》和後來的《舞賦》等等。以上都是模擬，成就各有不同，但都不同程度地表現出藝術創造力。更為突出的是，張衡能夠整合並創造性地運用《歸天賦》，實現了漢賦主體從散文、廣財、重身、重物到清新、優美、短小精悍、情景化的轉變，從而開啟了抒情小賦的創作時代，為敘事賦註入了強大的生命力。張衡的作品大多表現了對現實的否定和批判。他探索神秘的人生哲學和適合自己理想人格的生存空間。張衡的代表作品歷來被公認為二井賦、四軒賦、桂田賦。
《文心雕龍》說“自尊(楊雄)馬(司馬相如)張(張衡)蔡(蔡邕)，而敬慕美言，如畫宋代，雕工雕琢，美句深采並流，連意* * *充滿神韻。”又名《張衡通山》，蔡邕儒雅，文史俱佳，與世相對。若為真，則竹柏心異而貞節同，金玉質異而皆珍貴。”
張衡曾經寫過《周官》的訓詁，崔原認為和其他儒生的解釋沒什麽區別。他還試圖效仿孔子的《易經》，以彌補荀、項的不完備，但始終沒有完成。他的詩文、題詩、題跋、七言、靈賢、英簡、駢文、古塤、掛畫(壹為玄圖)等作品，有32篇。
《韓詩集》有九首詩。隋書京畿之有張恒基(14)，失傳已久。阿明人張騫編纂了《張合簡集》，收錄於《漢魏六朝誌》130集。《全漢語》第52-55卷的匯編中有他的詩和賦的摘要。上海古籍出版社出版了張震澤對張衡詩集的註釋。
歷史科學
漢安帝永初年間(107-113)，劉真、校書官劉曜等人在東關編撰漢史，於是考察漢家禮儀，請張衡參與討論，恰逢其死。擔任助理時，尚書邀他到東莞搜集、檢視遺患，全力彌補。司馬遷和班固寫的與經典不符的東西有十多種。也認為王莽傳只應記載篡位之事，至於編修年月及災異記載，應改稱《元後傳》。人們對新皇帝即位的想法沒有任何異議。光武帝本來是皇帝的大將，後來即位了，所以改頭換面的稱號應該建在光武之前。我寫過幾次書，都沒有被采納。後來的著述，很多在經典中沒有詳細記載，令人遺憾。
劉勰曾在《文心雕龍》中這樣評價:“張衡學史，惑而動於固。袁平之後，又想立壹門學科，也很荒唐。”荀子弘雖假，應是孝之嗣；孝子誠微，隨平帝之體；二兒子可以管教，為什麽還有二兒子？"
想
東漢時期的蔔筮研究風靡全球。自東漢開國以來，儒生對蔔筮之學爭鳴不已，更有甚者，還與神話結緣。張衡認為圖和緯度都是虛幻的，不是聖人之法。所以《尚書》認為“國之虛妄，非聖人之法。”並認為“這壹切都是欺騙世人，無視習俗.....收集國信是明智的。是禁止的。”在《中國史綱》中，翦伯贊稱張衡為“反對占蔔的思想家”
機器
張衡精通機械技術。據說他當時還做了兩件神器。壹種是有三個輪子的機器，可以轉動；壹個是能飛上天的木雕。
關於木雕，《墨子·呂文》記載:“公敗者伐竹木，以為是鵲。飛走，三天不走。”《列子·唐雯》和《韓非子·外儲論》都記載了墨子自己制作了壹個會飛的木風箏。這些木制的喜鵲或風箏很可能是壹種類似鳥的風箏。不可能是其他任何裝有動力機的飛機，比如今天的飛機。因為在那個時候，不可能有壹臺連續運轉壹天甚至三天的動力機。張衡的木雕大概也是風箏的壹種。但北宋書《太平玉蘭工藝系九》引用《儒林外史》中的壹段話，說:“張衡嘗為木鳥，裝羽，腹用機，能飛數裏。”這裏說“機施於腹”，“能飛萬裏”。所以過去有些作者認為是飛機。但是，安裝在飛機上的動力機必須足夠輕，足夠大，飛機本身必須有壹定的適合起飛和上升的外形等。這些條件在張衡的時代都做不到。所以，即使張衡的木雕真的是“腹機”，那麽這個機器也不會是動力機，而是安裝在風箏上，用電線控制飛行的控制機構。
關於三個輪子可以轉動的機器，自古以來就有不同的說法。南宋學者王應麟認為這是記憶中的鼓車。這種車是用壹套齒輪系把大車轉動時車軸的運動傳遞到木頭人的手臂上，這樣它穿越壹英裏就可以敲鼓了。這種想法似乎不太符合“三個輪子可以轉動”的含義。擊鼓的動作壹般不視為旋轉。另壹種意見是，它是壹種引導車。清代王先謙引用《後漢書·張衡傳》中的《宋禮》:“南車為首創，後為張衡再創”(出版社:此為《宋禮》節選，非原文)。所以導遊車的形象更符合“旋轉”二字，因為無論下面的輪子怎麽轉，車裏的人只看到導遊車木頭人的手指自動轉向南方。
總之，張衡在機械技術方面很聰明。《太蘭工藝系九》引晉代葛洪《抱樸子》:“木生:張衡、馬軍也。”高達孫的《魏略》也說“張衡、馬忠，謂之‘穆聖’。”
數學
後漢書提到張衡寫過壹本書《論計算失敗》。這本書在唐朝後期就已經失傳了，以至於唐朝的張淮太子李習安都懷疑張衡根本沒有寫過這本書，但因為陵縣是網絡世界，所以叫陵縣。從劉徽對《九章算術》第二十四題的註釋可知，有所謂“張衡算”。所以應該肯定張衡寫了壹本數學書。從劉輝的這個筆記可以看出，張衡把立方體質量和球體命名為渾。他研究了球的外切立方體積和內接立方體積，研究了球的體積，其中圓周率的值確定為10的根，比較粗糙，但這是中國第壹個得到π值的理論。另外，根據錢寶玉對《陵縣》的校勘:“(日月)直徑為當日的三分之壹，地的三分之壹”，那麽當時的π值等於730/232=3.1466，比10的平方根更準確。不過，現在看來，錢葆楨的校勘未必都符合張衡的原始數字。
畫
張衡覺得畫家喜歡壹些不現實的東西，因為可以虛構，可以想象。他在漢順帝楊嘉年間發表的壹篇隨筆中說:“就像畫壹個畫家，但畫壹個狗和馬是惡的，用事實很難塑造，但虛偽不窮。”張衡的畫今已不存在，唐代張彥遠《歷代名畫錄》稱他為“有才華，有技巧，如明日，善作畫。”我還記得:“張衡寫的《地形圖》，唐代還有。”