郭守敬是中国元朝著名的天文学家、数学家、水利工程专家，既然是天文学家、数学家，那么就容易发明出来一些很实用的仪器，郭守敬也不例外，改制、发明了简仪（测量天体位置的仪器）、高表等新仪器。
虽然很多人了解郭守敬都是因为他在水利方面的杰出成就，但郭守敬的天文成就上也是很大的。以他的成就和涉及的学术领域之广，称得上是一位百科全书式的科学巨匠。
郭守敬在天文上的杰出成就便是他参与编制的《授时历》。中国古代的历法有着辉煌的历史，当时有许多领先于世界的成果。从上古时期首创历法，到汉武帝时期的《太初历》，各种历法数不胜数，但行用的年代却不长。而郭守敬编制的《授时历》行用了360多年之久，成为中国古代历法中最为杰出的代表。
1276年起，郭守敬和其他天文学家经过四年的艰苦奋斗，通过精确计算，运用了弧矢割圆术来进行黄道坐标和赤道坐标数值之间的换算，以二次内插法解决了由于太阳运行速度不匀造成的历法不准确的问题，终于在1280年编成了这部历史上空前精确、空前先进的历法。根据古书上“授民以时”的命意，取名为《授时历》。《授时历》推算出的一个回归年为365。2425天，即365天5小时49分12秒，一朔望月的长度为29。530593日，摒弃了沿用几百年的《上元积年法》，并以至正十七年（1280）冬至作为历元（即与天文学所列数据、图表相对应的时刻）。它的精确度只比地球绕太阳公转一周的时间差了26秒，和现在通用的公历《格里高利历》一年的长度一样，但《格里高利历》是1582年（明万历十年）开始使用，比郭守敬的《授时历》晚了300多年。
在编制新历法期间，郭守敬主持了全国范围的天文观测，他组织进行了大量观测，观测点多达20余个，分布在南北达万里、东西五千里的广大区域中，整个观测规模是史无前例的。郭守敬主要进行了日影、北极出地高度（观察北极星的视线和地平面形成的夹角度数）、春分秋分昼夜时刻的测定。新测二十八宿距度，平均误差还不到5‘；测定了黄赤交角新值，误差仅1’多；取回归年长度为365。2425日，与现今通行的公历值一致。这些观测的结果，都为编制全国适用的历法提供了科学数据。
为完成《授时历》工作，郭守敬还发明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，记载于齐履谦所撰的《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。在创编《授时历》工作前后，郭守敬还发明和制造了一些其他的天文仪器，其中多数是计时器或与计时器有关的仪器，包括：宝山漏、大明殿灯漏（又称七宝灯漏）、灵台水运浑天漏、柜香漏、屏风香漏、行漏。其中的大明殿灯漏是中国第一架与天文仪器相分离的独立的计时器。
《授时历》作为中国历史上一部优秀且精确的历法，在世界天文学史上也占有重要位置。为了表达对郭守敬的尊敬，月球背面一座环形山被命名为“郭守敬环形山”，1964年发现的一颗小行星被命名为“郭守敬小行星”。
关于郭守敬的小故事
郭守敬的祖父郭荣是金末元初很著名的一位学者，郭守敬小的时候跟随在祖父身边，得郭荣亲自教导，深得其真传。不仅精通四书五经，同时对天文学、算学以及水利技术等知识偶读十十分擅长。
稍微年长一点的时候，郭守敬又拜著名学者刘秉忠为师。刘秉忠本人精通经学和天文学，拜师刘秉忠之后，郭守敬收获良多。后来刘秉忠被元世祖忽必烈召回京城，郭守敬无法跟随前往，于是刘秉忠便将郭守敬介绍给了自己的同窗张文谦。
公元1251年，刘秉忠离开之后，郭守敬便跟随在张文谦身边学习。公元1260年，张文谦到大名路为地方长官之时，郭守敬随其一同前往。在这个阶段，郭守敬学到的理论知识，得以得到一定程度的实践，成为他日后的宝贵经验和财富。
中统三年，也就是公元1262年，这个时候的张文谦已经成为元朝的左丞相。作为张文谦的弟子，郭守敬也得以得到张文谦的举荐，从而面见忽必烈。在与忽必烈见面的时候，因为面陈水利建议六条，即被任命为提举诸路河渠，此后走上了仕途。
中统四年，升副河渠使。至元元年，也就是公元1264年，因为奉旨修建西夏一带古渠，使得当地农田得到灌溉，产量提高，因功升任都水少监。
至元十三年，郭守敬任兵部郎中。至元十六年，太史局扩建为太史院，王恂任太史令，郭守敬任同知太史院事在这期间，郭守敬领导了“四海测验”，在元朝全国范围进行了天文测量。第二年，就完成了元朝一朝最著名的历法——《授时历》。
至元十八年，太史令王恂去世，郭守敬承担太史院的全部工作，二十三年正式升任太史令。
至元二十八年，郭守敬任领都水监事一职，领导并开辟了大都的白浮堰，开凿了历史 著名的通惠河工程，连接了通州和大都。
至元三十一年，任昭文馆大学士，兼知太史院事。后来元成宗下诏七十岁的官员可以退休，唯有郭守敬因为工作离不开他，而仍然在朝中任职，由此可见其重要性。不过值得一提的是，因为元成宗之后，元朝整个政权开始步入腐朽，受各种政治斗争的影响，郭守敬的创造受到压制。晚年的郭守敬，基本上已经没有什么太多的成就了。一直到元仁宗延佑三年，也就是公元1316年，郭守敬走完了他的一生，享年八十六岁。
