在东汉时期，中国出现了一位创制天球仪、候风仪、地震仪的天文学家张衡。

张衡于公元78年出生在河南南阳，家境贫苦。但他自幼喜欢读书，成年后曾在南阳郡做了几年文官，后来辞职回乡，潜心天文研究。中国汉朝先后出现了三种关于天体运动和宇宙结构的学说，这就是盖天说、浑天说和宣夜说。盖天说认为天在上，地在下，天像一个半圆形的罩子，大地像一个倒着的盘子。浑天说主张天是浑圆的，日月星辰会转入地下，早期的浑天说认为大地是平的，改进的浑天说认为大地是球形的。宣夜说认为天没有一定形状，而是无边无际的充满气体的空间，日、月、星辰都飘浮在气体中。张衡根据自己对天体运行的认识和实际观察，认为浑天说比较符合观测实际。他还制作了一个能够精确演示浑天思想的浑天仪。

张衡的另一发明是制作了水运浑象，它是世界上第一架用水力发动的天文仪器。水运浑象实际上是个天文钟，通过它的等速旋转，可以报告时刻。世界上第一个可以测定地震方位的地动仪，也是这位古代科学家发明的。张衡还在《灵宪》等天文著作中，阐述了无限宇宙的思想，解释了月亮反射阳光和月食发生的原因。他对2500颗恒星的观测记录和周天三百六十五度又四分之一度的计算结果，和近代天文学非常接近。