在城市建設方麵，唐代的長安，宋代的開封，元代的大都，均以規劃嚴謹、設施周全、合理而著稱於世。
縱觀中國古代科技發展的曆史，漢朝是第一個黃金時期，而宋朝是第二個黃金時期，火藥、指南針、活字印刷等重大發明在技術上的突破都是在宋朝取得的。直至元明以前，中國是世界上科技最先進的國家。除了我國地大物博、曆史悠久、文明積澱奉厚等有利因素外，與西方相比，更由於我國是長期統一的中央集權國家，國內政治穩定，經濟繁榮，加上為了鞏固統治的需要，國家鼓勵、支持科技的發展。相形之下，上古時代科技發達的埃及、巴比倫、希臘等國家，由於國內外戰爭，國家或四分五裂，或被外部落後民族征服。“皮之不存，毛將焉附”，科技的發展自然停滯不前，一直到12世紀以前，歐洲的廣大地區還沒有從野蠻的日耳曼民族入侵所造成的毀滅性災難中恢複過來，歐洲的科學技術沒有任何進展，完全處於“休眠狀態”。而在歐洲科學文化的黑暗時代，世界上輝耀科技文明之光的地區，除了中國之外，就要數處於東方的中國與西方歐洲之間的阿拉伯地區了。阿拉伯數學家阿爾·花剌子模創立了代數學，把阿拉伯的十進位製數學傳播到歐洲和世界各地；阿拉伯科學家阿爾·海賽姆首創光反射定律；在醫學方麵，阿爾·拉茲被後人推為醫療化學的先驅；在化學方麵，阿拉伯人發明了酒精、堿等。
歐洲科技的漫漫黑夜是被自1095年開始的曆時200年的八次“十字軍東征”衝破的。由於出征者衣服上縫上“十”字，故稱“十字軍”。盡管八次遠征，歐洲都沒有得勝，但卻促進了東西方交流。比如在此之前中國古代的四大發明已經傳到了阿拉伯，十字軍遠征後，這些發明從阿拉伯傳入了歐洲。阿拉伯數學也是在這一時期傳入歐洲的。由於意大利的威尼斯和熱那亞是十字軍的補給基地，因而促進了商業和手工業的發展，使這兩地成為繁榮的城市。後來隨著市民對知識需求的增長，教育事業發展起來，大約在公元11世紀到13世紀，歐洲各地相繼建立了大學。這些大學後來便成為培養科學巨人的搖籃。例如標誌著歐洲的科技走出中世紀的嚴冬，迎來近代早春的代表人物，英國的大思想家、大科學家羅吉爾·培根，就曾就讀於牛津大學。這位巨人在科學上的主要貢獻是提出“科學實驗”的思想。他自己就親自做過大量的光學實驗，敘述了反射定律和折射。他還高度推崇數學作為其他學科基礎的作用。
公元15世紀前後，隨著西歐航海業的發展，推動了生產技術和科學的發展，世界科學技術的中心逐漸從中國移向西歐。大約從公元15世紀後半期起，西歐開始進入了近代科技興起期，其標誌性的事件是哥倫布發現新大陸。這以後歐洲航海最發達的葡萄牙，設立了培養航海家的專門學校。後來，麥哲倫完成了環球航行，第一次證實了大地是球形的。航海事業成為科技發展的新動力，因為它極大豐富了人們的天文、地理和動植物等方麵的知識，並且促進了數學、力學和磁學的研究。
當時，這些西歐國家發展航海業的根本目的是為了獲取財富和擴張殖民地。由於航海給它們帶來了巨大的利益，所以跟航海有關的科學技術也就必然受到高度的重視而迅速發展起來。
如果說最先是農業推動了天文學的發展，那麼航海就是天文學發展的第二次推動力。正因為如此，天文學就成了15世紀歐洲科技發展的帶頭學科。它所造就的第一位巨人，就是提出與“地心說”針鋒相對的“日心說”的哥白尼。
“地心說”原是古希臘學者亞裏士多德首創的。他認為，宇宙是一個有限的球體，分為天地兩層，地球位於宇宙中心，所以日月都圍繞地球運行，物體也總是落向地球。以後，古希臘的大天文學家托勒密不僅全麵承襲，而且進一步發揮了亞裏士多德的學說，成為“地心說”的代表。哥白尼通過長期的天象觀測和研究，認定太陽比地球大得多，而大的太陽繞小的地球轉是不合邏輯的。以後他又通過對木星和土星重合的觀察，以及對行星順行逆行的研究，寫成了《天體運行論》一書。書中明確提出了所有行星都是以太陽為中心並繞太陽運行的“日心說”。第穀和開普勒是這一時期繼哥白尼之後最偉大的天文學家。第穀的成就主要在天文觀測上，他堅持天象觀測達20年之久，完成了750個星的記錄，在當時條件下，他能獲得如此準確的數據，在現在看來也是令人驚訝的。開普勒是第穀的學生，因為發現了天體運行的三大定律而被人們稱為“天空律師”，並且成為中世紀科學向近代科學轉換時期的代表人物。