在天文学研究方面，唐代人也采取了更为认真的态度。初唐吕才(600～665)设计了新的漏壶用以计时；李淳风对落下闳、张衡等人的浑天仪以及北魏的铁制水准仪作了改进，使之成为转动自如的六合仪。另外，在高宗时李淳风还编制了麟德历，按太阳和月亮位置的真正相合时间确定朔日，月的安排不再以29天和30天相间。根据敦煌发现的初唐时的《敦煌星图》，当时的天文学家对前代的星图作了研究，这份星图(1907年被英国人斯坦因拿走)上标有1350多颗星，是当今所存的世界古星图中星数最多的一个。但从星的位置的准确度来看，制作者大概主要是抄写整理古代图本，自己没有做细致的观测。还要提到的是，初唐的大天文学家李淳风也是当时唐太宗所信任的占卜大师，他写了占星著作《乙巳占》，又撰写了一部天文学史方面的名著《晋书·天文志》。据说他“每占候吉凶，合若符契，当时术者疑其别有役使，不因学习所致，然竟不能测也”（《旧唐书·李淳风传》)。他甚至还用自己巧妙的言辞并借口卜象已成，劝阻了唐太宗根据传言想要进行的一次清洗所谓“女主武王”(暗指武则天)的活动。李的成就说明唐代的天文学是和占星术携手前进的。
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