1、参与制定了《授时历》。此书不但在天文数据上有巨大进步,而且在天文学的计算方法方面也有重大的创造和革新。
2、创造景符、仰仪等天文仪器并反复运用了针孔成象原理。这在中国光学史上也是比较突出的成就,体现了中国古代较高的光学知识应用能力。
3、使用“四海测验”法结合改进、创造的天文仪器,进行了许多精密的天文观测,从而使《授时历》的编制有了可靠的观测基础。他所从事和领导的观测项目甚多,如冬至时刻、二十八宿距度和星表、四海测验、黄赤交角以及一些历元时刻的测定,其中大部分数据都是中国古代历法史上最精确的,或近于最佳的。
4、提出地理学上的一个重要概念“海拔”的创始。郭守敬曾提出,以海平面作为基准,比较大都(今北京市)和汴梁(今河南省开封市)两地地形高下之差,这是地理学上的一个重要概念“海拔”的创始。
5、为完成《授时历》工作创制了十二件天文台上用的仪器。四件可携至野外观测用的仪器,其名载于齐履谦所撰《知太史院事郭公行状》中,分别为简仪、高表、候极仪、浑天象、玲珑仪、仰仪、立运仪、证理仪、景符、窥几、日月食仪以及星晷定时仪十二种(但史书记载中合计仪器总数为十三件,有的研究者认为末一种或为星晷与定时仪两种)。
郭守敬(1231年-1316年),字若思。邢州邢台县(今河北省邢台市信都区)人。元朝著名的天文学家、数学家、水利工程专家。早年师从刘秉忠、张文谦,官至太史令、昭文馆大学士、知太史院事,世称“郭太史”。元仁宗延祐三年(1316年),郭守敬逝世,享年八十六岁。著有《推步》、《立成》等十四种天文历法著作。
郭守敬在天文、历法、水利和数学等方面都取得了卓越的成就。他自至元十三年(1276年)起,奉命修订新历法,历时四年,制订出了通行三百六十多年的《授时历》,成为当时世界上最先进的一种历法。为修订历法,郭守敬还改制、发明了简仪、高表等十二种新仪器。
至元元年(1264年),郭守敬奉命修浚西夏境内的古渠,更立闸堰,使当地农田得到灌溉。至元二十八年(1291年),郭守敬任都水监,负责修治元大都至通州的运河,耗时一年,完成了全部工程,定名通惠河,发展了南北交通和漕运事业。
1970年,国际天文学会以郭守敬的名字为月球上的一座环形山命名为“郭守敬环形山”。1977年3月,国际小行星中心将小行星2012命名为“郭守敬小行星”。中科院国家天文台也将国家重大科技基础设施LAMOST望远镜命名为“郭守敬天文望远镜”。