《太初曆》規定1個月的長度是294381天，平年12個月，閏年加1個月，19年中加7個閏月，這樣計算，每年就是12719月，相當於一年是3653851539天。年和月的長度是製曆的兩個最基本數據，用現代測量值來比較，這兩個數的誤差雖都比較大，但對早期的曆法，能做到這樣卻也是不容易的了。
當時參加製曆的落下閎曾說，此曆過800年後差1天。因此《太初曆》不如後來的《四分曆》精確。
《太初曆》於公元前104年(漢武帝太初元年)開始頒行，以該年十一月甲子朔旦夜半冬至這個時刻作為起算點，這是一個實際測量的結果。在公元前104年的十一月初一夜半時刻正交冬至節氣，而這一天正好又逢甲子日，以這個時刻做起點對曆法的許多周期數值的計算大為有利。因為一天的起點——夜半；一月的起點——朔旦；一年的起點——十一月；六十幹支周的起點——甲子；二十四節氣的起點——冬至，5個周期的起點都相會合在一起，就像五個賽跑者此時都正在起跑點上起跑。有了這個起點，對任何一個時刻，它們到了什麼地方都可以由各自的周期簡單地推算出來。
《太初曆》共行188年，到公元84年時為後漢的《四分曆》所代替。
祖衝之的《大明曆》
漢以後我國的曆法有了很大的發展，魏晉南北朝時期出現了不少較好的曆法，例如三國時楊偉的《景初曆》；南北朝時何承天的《元嘉曆》和祖衝之的《大明曆》等等，都是很有名的，特別是《大明曆》有更多的創造性。《大明曆》的製曆者祖衝之(公元429～500年)是我國曆史上偉大的科學家，在數學、機械製造、樂律等方麵都有研究，特別是在數學方麵成就很大。但是天文曆法也是他研究的主要內容之一，並且同樣取得了重大成就，《大明曆》就是他這方麵的代表。
祖衝之在《大明曆》中有不少創造，他取3939為分母，1月的日數是116321〖〗3939=2920903939天，化成小數是2953059日，同現在測得的朔望月長度非常接近，相差不到1秒鍾。他認為，傳統的19年7閏數值大了些，200年會差1天，於是他提出每391年中置144個閏月的閏周，這個數值的精確程度可以這樣來驗證：
如果19年7閏，則每年12719個月，1年的長庫就是：
2920903939×12719=36518470〖〗74841=3652468(天)
現在測得1回歸年長度是3652422天，每年相差00046天。所以祖衝之說200年要差1天。改為391年144閏，每年長度就是：
2920903939×12144391=364.2428(天)跟現測值隻差萬分之六日，即1年相差52秒，這是相當精確的了。
《大明曆》的另一個創新是首次引進了歲差概念。祖衝之首次在編製曆法時采用了當時的這個最新成就，使冬至點在恒星間位置每年向西移動一點點。別看移動的數值很小，它的影響卻很大。它給我們提供了決定曆史年代的科學依據，它給予人們星空在緩慢變化的唯物主義觀點。那“天不變，道亦不變”的說教在《大明曆》裏是沒有市場了。
交點月的數值在我國曆史上由祖衝之第一次得到。交點月就是月亮兩次過黃道和白道交點的時間，黃白交點對於發生日、月食極其重要，隻有當朔或望發生在交點附近才可能發生交食，所以月亮每隔多少時間通過交點一次就是很重要的一個概念。祖衝之得出是71777726377=2721223日，與今測值很接近，《大明曆》這項進步對於推算日、月食有重要的意義。
《大明曆》是我國曆史上重要的曆法之一，後代許多曆法在年、月長度上不如它精確。它在祖衝之死後10年，即公元510年開始行用近80年。
優秀曆法——《大衍曆》
公元721年9月乙巳朔，太史局裏人來人往。大家雖然忙，但沒有什麼聲音，因為根據《麟德曆》的推算，這一天要發生日食，但不知是否如預推的那樣準確。大家在做著觀測前的準備工作：有的在較準漏刻，有的準備記錄簿，有的準備油盆……。預報的時刻終於到來了，在油盆裏，耀眼的太陽隻顯現出一個光亮的圓輪，日食情況可以清楚地看到。實際觀測的結果表明，預報同實際有較大的差別。這說明《麟德曆》已同實際有了較大的偏差。觀測報告送到了皇帝那裏，唐玄宗下令：命一行(張遂)製定新曆，以代替不準確的舊曆。一行辛苦工作了6年，新曆製成，他也與世長辭了。他製定的就是《大衍曆》。唐玄宗命張說和陳玄景等人把他的遺稿收集整理，寫成《大衍曆術》和《大衍曆議》兩部分，今載在新舊唐書的曆誌裏。