《授时历》为元代王恂、郭守敬等所修之历，至元十七年历成，十八年颁行天下。其法以实测为本，废古历上元积年之繁，径以实测所得冬至为历元；所定岁实与朔策，为古历中最密者之一；又创招差术与弧矢割圆术，以推日月行度与黄赤道之差。明初因其法改名《大统历》，行用至明末。本条只述此历的推算诸数与行用沿革，天文仪器之制另归他条。
元至元十三年，世祖诏议改历，命张文谦领其事，王恂主推算，郭守敬主仪表与实测，许衡亦参预论定。诸人先奏言：历之本在于测验，而测验之器莫先仪表。于是创制简仪、仰仪、高表、景符之属，又遣监候官分道测影，北至北海，南逾朱崖，凡立表测景之处以十数，历数年测得冬至时刻、二十八宿距度诸数，为立法之据。至元十七年历成，赐名《授时历》，次年颁行。《元史·历志》载其《授时历经》《授时历议》诸篇，并论古今历法七十余家之得失。历成而王恂已前卒，郭守敬复成推步、立成诸稿，与《授时历》相为表里。明初沿用其法，去岁实消长之议而改名《大统历》，行用至明末，通计三百六十余年，为古历行用最久者。
《授时历》所定诸数，皆本于实测。其岁实为三百六十五日二千四百二十五分，即三百六十五日又万分之二千四百二十五，与今测回归年长度相去极微，为古历中至密者之一。朔策为二十九日五千三百五分九十三秒，即一朔望月之日数；又以周天与岁周相较，定岁差一分五十秒上下。其立法尤要者，在废古历上元积年之繁，径以至元十八年辛巳岁前冬至为历元，谓之气应，一以实测为准，不复虚拟荒远之起点。旧历推闰须求章蔀纪元，授时则以岁实与朔策相较，积满一月之日数即置一闰，谓之闰应，十九年七闰之率由是自然得出，而推算转简。凡此气闰诸数，皆立表以检，不烦临时布算。
推算之法，授时历所创者以招差术与弧矢割圆术为两端。招差术者，据累年实测所得日月五星迟疾之数立差，用平、立、定三差推其盈缩，不问何日，皆可据差求其行度，旧历逐日编表之繁由是可以立成。弧矢割圆术者，以弧、矢、弦相求，由弧背求弦、求矢，用以通黄道赤道之差、赤道白道之差，并推日月食之深浅方位。二者一主行度，一主度差，皆以勾股为根，实开后世弧三角之先。此外又分列日行盈缩、月行迟疾诸立成，配合《授时历经》所载气朔、日躔、月离、中星、交食之法，凡推步者按表检数，步骤秩然。故后人论其法，谓数密而术简。
《授时历》与西汉《太初历》同为改历之大事，而所革不同。《太初历》之要，在改正朔、以正月为岁首，并以二十四节气入历，其法本于邓平、落下闳之八十一分法，所重者在正朔之更张；《授时历》所重则在数之密与法之简，废上元积年而用实测历元，一切以测验为断，此二者立术之别。《太初历》行用百余年而授时之法行用三百六十余年，疏密之差亦略可见。至于历成之后如何颁之天下、民间何以不得私造历日，属于颁历与历书禁令之事；郭守敬所制简仪、仰仪诸器，属天文仪器之制，二者皆另归他条。本条所述，止于《授时历》的推步诸数与行用沿革。
今日民用历书由天文机构统一编算，节气时刻精确到分秒，所据为原子时与实测天象，置闰与闰秒皆有定则。旧时改历须朝廷开局、实测数年、颁行天下，历法一成行用数百年。二者所求者同一事：让历上之日合于天上之天，所不同者只是测时之器与推算之术。
| 1 | 授时历与郭守敬 |
|---|---|
| 2 | 授时历；郭守敬；岁实 |
| 3 | 历法 |
| 4 | 元代 |
| 5 | 王恂、郭守敬、许衡等 |
| 6 | 至元十七年成，十八年颁行 |
| 7 | 三百六十五日二千四百二十五分 |
| 8 | 二十九日五千三百五分九十三秒 |
| 9 | 废上元积年，用实测历元 |
| 10 | 招差术、弧矢割圆术 |
| 11 | 明改名《大统历》，行至明末 |
| 12 | 太初历、颁历与历书禁令、浑仪浑象 |
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