到了462年，祖冲之将编成的《大明历》交给宋孝武帝而且要求公布，在经过一系列的讨论，决定在465年施行新历。464年祖冲之来到娄县当县令，然后又到了建康，他花了很大的精力来钻研机械制造，用铜制机件造出了指南车，然后发明了日行百里的千里船和木牛流马，还有水碓磨以及漏壶等等。
祖冲之在数学方面的成就影响很深，他将圆周率精确到了小数点后7位，也因此入选了世界记录协会，他是第一位将圆周率精密到小数点后7位的科学家，后人将约率以他的名字命名，叫做祖冲之圆周率。简称为祖率。
祖冲之还写过《缀术》，提出了开差幂和开差立的问题。开差幂就是用开平方的方法算长和宽，已经用二次代数方程来求解解答。开差立则是知道长方体体积和长宽高的差，用开立的方法求边长，同时还有球体等的直径。他所用的方法已经是三次方程求解正根，祖冲之的解法乃是一项创举。
祖冲之还改革了闰法，应用岁差，首次提出交点月的计算，编写《大明历》，制造指南车等等。不局限于科学方面，他同样精通乐理，很多哲学的书籍也已经失传，实在可惜。
