宋代渾儀已是環圈層層環抱的重器，它在天文測量和編曆工作中
起了很大的作用，但也漸漸顯示了多重環圈的弊病：安裝和調整不易，遮蔽天空漸多，使許多天區成為死區不能觀測。因此，宋代後已在醞釀渾儀的重大改革，這是元代簡儀的創製。
要追蹤曆代渾儀的下落是件不容易的事。
木製的當然不易保存下來，即使是銅鐵鑄的也因年久湮滅和戰亂毀壞
不存。
宋代渾儀的遭遇要複雜些，北宋為金所滅，開封的五大渾儀全被虜至金的都城中都，運輸過程中損壞的部件均被丟棄，渾儀被置於金的候台上，但因開封和北京緯度差達4度，觀測時需作修正。
金章宗時，有一年雷雨狂風使候台裂毀，造成渾儀滾落台下，後經修理複置於台上。
北方蒙古族南下攻金，金王室倉皇出逃，宋代渾儀搬運困難，隻好放棄而去，宋代儀器再次受到毀壞。至1271年，宋代渾儀隻有天文學家周琮等人所造的一架還有線索，其他的都已不明。
北宋亡後，宋高宗南渡，曾經在杭州鑄造過兩三台小型渾儀，置於太史局、鍾鼓院和宮中，但下落均不明。
明朝建都南京後，將北京的宋元代渾儀運至南京雞鳴山設觀象台，隨後鑄渾儀。明成祖朱棣遷都北京後儀器並未運回北京，而是派人去南京做成木模到北京來鑄造，1437年鑄成，置於明觀象台上，即現在的北京古觀象台。
清代康熙年間，欽天監請將南京郭守敬所造儀器運回北京。當時有人在觀象台下見到許多元製簡儀、仰儀諸器，都有王恂、郭守敬監造的簽名。
1715年，歐洲傳教士紀理安提出鑄造地平經緯儀，將元明時期舊儀除明代製簡儀、渾儀、天體儀外，盡皆熔化充作廢銅使用，遂使元明時期舊儀不複留存。
至於宋元明時期舊儀的下落還有待進一步研究和發現。目前陳列在北京古觀象台上的儀器為清代鑄造，而在南京紫金山天文台上的渾 儀、簡儀則是明代仿製的宋元時期舊儀。
簡儀的創製是在1279年由元代天文學家郭守敬負責的，現存於紫金山天文台的簡儀為明代正統年間的複製品，郭守敬原器已毀。因其簡化了渾儀的環圈重疊體係，又將赤道坐標與地平坐標分開，不遮掩天空，觀測簡便，故後人以此作為簡儀名稱之由來。
郭守敬創製的簡儀，就其結構來說是一個含有4架簡單儀器的複合儀器，或許稱複儀更為合適。
4架儀器中的主要部分是一架赤道經緯儀，可算是傳統渾儀的簡化。它隻有四遊環、赤道環和百刻環，而後兩環重疊在一起置於四遊環的南端，使四遊環上方無任何規環遮掩，一覽無餘。
在赤道和百刻兩環之間安裝有4個銅圓柱，起滾動軸承的作用，這一發明早於西方200年之久。但這4個銅圓柱在明代複製品中沒有。
4架儀器中的另一部分是地平經緯儀，又稱“立運儀”，就是直立著運轉的儀器。這也是新創造的，可以測量天體的地平經緯度。
地平經緯儀隻有兩個環，一個地平環，水平放置；在地平環中心垂直立一個立運環，窺衡附於其上，起四遊環的作用。
4架儀器中的其他兩部分是候極儀和正方案。候極儀裝於赤道經緯儀的北部支架上，以觀北極星校準儀器的極軸，使安裝準確。正方案置於南部底座上，它既可以攜帶走單獨使用，在這裏也可以校準儀器安裝的方位準確性。
現存簡儀上正方案的位置在明末清初換上了平麵日晷。
在《元史.天文誌》裏列舉郭守敬創製的儀器名稱，首先就是簡儀，而立運儀、候極儀、正方案的名稱又另外列出，可見郭守敬所指的簡儀就是單指其中的赤道經緯儀。
當時既無這一名稱，它又同傳統的渾儀形狀不同，考其作用正如渾儀，結構比渾儀簡化。因此郭守敬稱其簡儀也是合理的。