1、发明地动仪
早在公元132年，张衡就研发了世界上最早的震后测量仪器，名叫候风地动仪。据后汉书记载，仪器整体由铜制成呈圆形顶端凸起，直径大概有八尺。
外围还用各种文字鸟兽图案来装饰，也很像当时的酒杯，仪器内有八个柱子，安装驱动机关，仪器外有八条含着铜珠的龙，位居八方，每条龙下都有蟾蜍地震发生后，相应方向的龙珠便坠落，被蟾蜍之口所接。
2、改进浑天仪
早在西汉时期，耿寿昌就制造出了浑天仪，张衡在此基础上进行改进，使得浑天仪更加精准。
张衡改进的浑天仪整体是一个直径大概四尺多的铜球，在球上刻着二十四节气、南北极、二十八星宿以及黄赤道等元素，形成了浑象（和现在天球仪类似），通过机械装置，来连接漏壶和浑象，就可以用漏壶的流水来运转浑象，就可以得到天体运动，时令节气的规律。
3、发明瑞轮荚
瑞轮荚是一个自动日历，张衡是模仿了冥荚（传说中一种神树）来制作它的，以流水来驱动，每月从初一到满月每天会现出叶子一片，之后从满月到月末，每天又会收叶子一片，循环往复。
4、发明指南车
张衡所发明的指南车通过齿轮传动来运转，双轮独辕，齿轮系统在车厢内可自动离合，车厢外有一个木头人，无论车子朝哪走，木人的手臂都向南。
张衡（78年—139年），字平子。汉族，南阳西鄂（今河南南阳市石桥镇）人，南阳五圣之一，与司马相如、扬雄、班固并称汉赋四大家。
中国东汉时期伟大的天文学家、数学家、发明家、地理学家、文学家，在东汉历任郎中、太史令、侍中、河间相等职。晚年因病入朝任尚书，于永和四年（139年）逝世，享年六十二岁。北宋时被追封为西鄂伯。
张衡在天文学方面著有《灵宪》、《浑仪图注》等，数学著作有《算罔论》，文学作品以《二京赋》、《归田赋》等为代表。《隋书·经籍志》有《张衡集》14卷，久佚。明人张溥编有《张河间集》，收入《汉魏六朝百三家集》。
参考资料：张衡-百度百科
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