在星圖發展史上，《周髀算經》也有重要地位。這是因為書中提到「青圖畫」和「黃圖畫」二樣東西。其中「黃圖畫」上有冬至、夏至和春分、秋分的日道，又畫有二十八宿和其他星相。這實際上是一幅以北極為中心的全天星圖。後人稱這種形式的星圖為「蓋圖」，流傳的時間很長也很普遍。另外，《周髀算經》中的曆法數據與春秋後期我國產生的四分曆是相同的，與秦漢時使用的曆法有所不同，因此是關於先秦曆法的重要史料。

關於天地關係、宇宙的結構，以及日月星辰的運動規律，自古就引起了人們的思考。在我國古代，從「天高地厚」的原始觀念開始，我們的祖先展開了豐富的想象。有的說在一個叫湯谷的地方長著一棵叫扶桑的參天大樹，十個太陽在上面居住，每日一個太陽在上面，九個太陽在下面；又傳說上古時共工和顓頊〔zhuanxu，專須〕為爭奪帝位發生大戰，戰敗了的共工一怒之下將撐天的巨柱——不周山撞折了，因此天向西北傾斜，日月星辰發生移動，大地變得西北高、東南低，水向東流。這些雖然都是古籍中記載的上古神話，但我們卻可以從中窺視到上古樸素的宇宙觀念。

《周髀算經》在篇首就指出「數之法出於圓方」，第一次明確地把數和圖形聯繫起來。沿著這一思路，書中最早記敘了勾股定理。它稱直角三角形的兩直角邊為勾、股，斜邊為弦，先給出了勾三股四弦五的特例，又進一步說明了勾、股平方和為弦之平方的一般關係。《周髀算經》非常重htｔｐｓ://ｒeａｄ•９９cｓw•ｃoｍ視勾股學的應用，不僅解釋了三角、矩形和圓之間的關係，而且給出了測量高、遠、深的一般方法。書中就是用這些方法測量天地，給蓋天說以數量化的概念。如在不同的地方各立一個表桿，假定影子千里差一寸，根據相似比例關係，就可求出當日太陽的高度。這是《周髀算經》中測量日高的方法。顯然，這是把大地當作平面計算的，結果也可想而知是錯誤的。但是，用這種方法去測量地面上的高遠目標則是可行的。後來，這種方法在中國古代發展成測量中的重差理論。

《周髀算經》成書于公元前1世紀，原名《周髀》。按照書中的解釋，「髀」就是測量用的表桿，並認為用八尺長的表桿進行測望的方法起自周代，所以稱為《周髀》。在唐代，該書經李淳風作注后，被作為數學教科書收入算經十書，才加上「算經」兩字，一直沿用至今。

隨著天文觀測技術的進步，天文觀測資料的日益豐富，人們對天地關係、宇宙結構的認識也越來越深入。到了西漢時期，逐漸形成了以蓋天說、渾天說和宣夜說為主的幾種宇宙理論。這幾種宇宙理論的淵源都可以上溯到春秋戰國。在漢代，持不同見解的各家各派之間發生了激烈的辯論，其中渾天說和蓋天說的爭論，被視為我國天文學史上的一個重大事件。爭論的同時，各派學者還紛紛著書立說，闡發自己的觀點。宣夜說認為，天是沒有形體的無限空間，日月眾星依賴氣的作用懸浮在宇宙中，各天體運動狀態不同，速度各異。但是，關九_九_藏_書於宣夜說的著作在東漢就失傳了，我們了解它的唯一資料，是《晉書·天文志》中保存的一段漢代郄〔qie切〕萌(公元1世紀)對宣夜說所作的總結。渾天說的代表作是張衡(公元78—139年)的《渾天儀注》和《靈憲》。在《渾天儀注》中，張衡將渾天比喻為一個雞蛋，天球像蛋殼一樣包圍著大地，大地則像蛋黃一樣飄在水面上，天球一半在地上，一半在地下，所有天體在天球上運動，又隨天球旋轉。在《靈憲》中，張衡又系統地論述了宇宙的生成和演化，並指出渾圓的天並不是宇宙的邊界，從而表達了宇宙無限的觀念。可惜的是，張衡的著作也沒有完整地傳下來，只在一些古代文獻中保留了《靈憲》的序文以及其他一些資料。在幾種宇宙學說中，蓋天說無疑是最古老的。早期的蓋天說認為天像一個撐開的圓蓋，地像一個平正的棋盤。我國天文學史上稱之為第一次蓋天說。這種說法有明顯的缺欠，如公元前6世紀的曾參就感到圓形的天蓋和方形的大地是合不攏的。於是學說進一步改進，在春秋戰國時形成了第二次蓋天說。二次蓋天說認為天像蓋笠，地則像倒扣的盤子。二次蓋天說的經典著作是《周髀算經》。該書是我國最早的有體系的天文學理論著作，在中國天文學史上佔有突出的地位。

《周髀算經》的內容大體可分為以下層次：開頭部分以周公與商高問答的形式說明勾股定理及用該定理進行測量可以得到天地之間各種度數的道理，相當於一篇引言。隨後以榮方問陳子的形式具體闡明如何用立表測望的方法確定太陽高度、日道徑、光照範圍、人目所能望見的遠近，以及從周地到四極的南極北極的里數和周地的東西里數，等等。最後一部分是與曆法有關的內容，論述了二十四節氣影長、日月行度的求法、回歸年、朔望月、一年月份的安排等。

雖然《周髀》中的蓋天模型已被今天的科學證明是錯的，但2000多年前的古人卻用它巧妙地對一些自然現象作出了解釋。如書中提到北極附近「夏有不釋(化)之冰」(常在日照距離以外，即夏季離日中心也遠)，中衡左右的地方「冬有不死之草」；「日運行處極北，北方日中，南方夜半」等。這些猜想驚人地準確。

《周髀算經》包含著大量的數學知識。由於該書是在前人資料基礎上加以總結而寫成的，因此其中的數學知識反映了先秦以至西漢我國數學發展所達到的水平。

分數的四則運算，在今天是很平常的，然而在古代並非易事。西方直至18世紀，對於分數的運算還感到十分畏懼。我國古代很早就對分數進行了研究。《左傳》記載天子給諸侯分封土地，《管子·地員》講到樂律，《考工記》介紹各種手工業產品的規格等，都有不少分數知識。《周髀算經》中則有更複雜的分數運算。如：已知1月=29又499/940日，月行每日13又7/19度，周九_九_藏_書天365¼度，求12個月後，月所及度數。答數是3546612/17860度。由於《周髀算經》還沒有把約分工作做好，因而計算過程十分繁複，但在當時能作如此複雜的分數運算，確實顯示了我們祖先了不起的智慧。

《周髀算經》的蓋天模型有著自身的嚴重缺欠。如宇宙模型天地都是中間高的突起面，而在計算上卻是以地平為基礎，還有影差千里差一寸的假設，以及一些數據也有生湊之嫌，等等。蓋天學說在解釋具體天象上也有許多困難。如太陽繞北極旋轉，離我們遠了看不見，那麼日出、日落時太陽應該呈豎半圓的形狀，而實際上我們看到的卻是橫半圓；又如太陽轉到北極以北，我們就看不見，而恆星比太陽暗，為什麼繞到北極以北我們卻又能看見？等等。在具體解釋天象上，渾天說要比蓋天說更為便利，因此蓋天說在漢武帝時就失去了在天文學實踐中的地位，隋唐以後更少有人討論，渾天說成了我國關於宇宙結構的權威學說。明末以及清代，西方天文學傳入我國，許多學者才又對《周髀算經》中的宇宙理論進行研究，並用來和西方天文學相比較。如認為「七衡六間圖」和地球五帶說相吻合，並認為《周髀算經》中已有地圓思想等等。這些研究的方法和結論雖然是錯誤的，但是這一研究熱潮也引起了人們對《周髀算經》的興趣，促進了對該書具體內容的深入研究。

《周髀算經》的作者曾借周公之口發出「大哉言數」的感嘆，對數學十分推崇，并力圖用數學方法為蓋天說建立一個數理化的宇宙模型。這在中國htｔps://ｒeａd.９9csw.ｃｏｍ古代宇宙論中是極為少見的。書中蓋天模型的具體內容為：天以北極為中心，地以正對北極的極下之地為中心，天地都是中心高，四周逐漸變低的突起面，並且相互平行，之間的距離同為八萬里。天體附在天蓋上，天蓋每天以北極與極下地的連線為中心旋轉不息，帶動天體東升西落。太陽在天蓋的位置時高時低，冬天在天蓋低處，繞一個大圈子，以冬至日的日道直徑最大，有47.6萬里；夏天在天頂附近，繞的圈子較小，夏至日最小，只有23.8萬里；春秋日道則在兩者之間。畫出各主要節氣的日道，就得到一系列以北極為中心的同心圓，即「七衡六間圖」，其中最外第一衡為冬至日道，中間第四衡為春分、秋分日道，最內為夏至日道。人居住之處在極下之南10.3萬里，人眼所能見到及太陽所能照到的距離為16.7萬里(以人居地為中心，16.7萬里為半徑的範圍為一個與七衡相交的圓)，再遠就看不見了。當太陽離人小於這個距離時，便可見到白晝，反之便是黑夜。冬至、春分、秋分及夏至時的日出點分別為L1、L2、L3，日落點分別為M1、M2、M3，由此可以解釋四季太陽起落方位的變化。同時，由於L1M1隻占冬至日道的小部分，而L3M3卻占夏至日道的大部分，所以冬至白晝最短，夏至白晝最長。

《周髀算經》的作者認為天文曆法都是可以用數學方法解決的，因此全書雖以論述天文現象為主，著作年代又正當宗教迷信盛行之時，但我們卻沒有發現片言隻語涉及神學觀念。這種樸素的唯物主義觀點在當時是難能可貴的。