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欽天監在皇城之東，禮部後，正統七年四月建。初置太史監。洪武元年，改司天監，又置回回監。三年，始改為欽天監。二十一年，革回回監，以回回曆法隸焉。所職主曆數天文星紀之事。監有正有副，而分春夏中秋冬為五官。五官正專理曆法造曆，監候佐之。靈台郎辨日月星辰之躔次分野，以占候天文，密疏聞，保章正佐之。挈壺正考中星旦夜昏明之候，而漏刻博士佐之。凡日月星辰風雲氣色之變異，率其屬登觀象台占焉。台四面，面四人。國有大營建、師旅、冠、婚擇日，營陵寢擇地。凡立春先期候氣於東郊。凡大朝賀，設定時鼓於門樓，及期擊焉。凡日月交食，先期算其分秒時刻起復方位以聞，下禮部移內外諸司救護之。凡疇人世業，立師而教之，乏人，移禮部訪取試用。凡玄象圖書密疏上，非其職不得預。凡習業者分為四科：曰天文，曰漏刻，曰回回，曰曆日。五官正至天文生、陰陽人各專科肄焉。曆有四，曰大統曆，曰禦覽月令曆，曰七政躔度曆，曰六壬遁甲曆。曆注上曆三十事，民曆三十二事，工遁曆六十七事。
（古今善治曆者三家：一曰漢太初曆，以釧律起；二曰唐太衍曆，以著策起；三曰元授時曆，以晷影測就日體測之，毫忽微渺不可得而遁者。元史所謂自古及今推驗之精，蓋未有出於此。）
（曆至授時，雖聖人復起不能易也。當元之初，仍用金曆。世祖欲厘正之，命王恂、楊恭愨、郭守敬領其事。恂等言曆家知曆數而不知曆理，願得通天道精曆理大臣如許衡者總之。於是命衡領太史院。當是時守敬言司天莫大於測景，古今曆以唐一行所造大衍為稱首，則以唐開元間令南宮說行天下測景，所曆地最廣也。今國家一統，疆宇比唐尤廣袤，宜遣使者四往測景，成一代之制。而測驗莫先於儀表，今司天儀本宋皇祐中於汴京所造，與大都天規環不協，比量南北極差四度有奇，又表石年深欹側難遵用。請別創儀表相比覈，宜可精。於是創簡儀、仰儀及諸儀，各臻其精妙。以為天樞附極而動，昔人嚐展管候之，宿度餘分終未得其的，用二線測餘分，纖微可考，作候極儀。極辰既位，天體斯正，作渾天儀。儀象形似莫適於用，作玲瓏儀。以表之矩方測天之正圓，欲合也實難，法當以圓求圓，作仰觀儀。古有經緯儀相連絡而不動，作新儀。東西運轉，南北低昂，而七政列舍，中外官去極度分燦然，作立運儀。日有中道，月有九行，用為測驗，其致一也，作證理儀。表高景虛，罔象非真，作景符。月雖有明，測景則難，作闚幾。曆法之驗在於交會，作日月食儀。天有赤道，輪以當之，兩極低昂，標以指之，作星晷定時儀。諸皆創以意為之。又作仰規覆矩圖、異方渾蓋圖、日出入永短圖，與諸儀互參驗而彌精。於是設監候官十四人，分道行測景，東至高句麗，西極滇池，南逾朱崖，北盡鐵勒，凡二十七所。而守敬作懸正儀，令行四方測景者用之，仰察躔離，近取晷景，微入刻秒，遠周寰海，遍參曆法，酌稽中數，蓋五年而曆成。衡、守敬具疏言：天體難測，古曆家於天往往各有測悟，而未備精察。今創以新儀木表與舊儀所測，較得數歲冬至晷景及日踵所在月離遲速，與列舍分度之差，自大都校北極出地高下之度，四時晝夜刻之長短，參古制，立新法，非假測悟，一本其故常，考正者七事，創法者五端。非敢謂能，然方之前代，全踵故曆，增損附會為法者，較然易知。誠得每歲測驗修改，積三十年，庶幾可使如三代日官世專其職。）
（大統曆悉用授時曆之制，特改太陰行度耳。洪武中，漏刻博士元統節取其法，以洪武十七年甲子為曆元，行之無弊。後以交食稍差，議欲增損。然讀元史李謙曆議而玩其測驗之法，自近日以至遠日，自近地以至遠地，東極高麗，西極滇池，南逾朱崖，北盡鐵勒，不可不謂精矣。而又上考往古，自春秋獻公以來二千一百六十餘年，類皆吻合，不可謂不密矣。何所據而增損之？或疑元統有年遠數盈漸差天度之說，殊不知歲差者謂冬至日躔赤道之度耳。）
（黃道度數，自宋統天律至授時曆，凡四變。蓋天地三十年必一小變，烏有定法？如堯時冬至日在牽牛，宋文公時在壁，明初在箕六度，今冬至日日在箕四度矣。古今不同，此亦可驗。所以郭守敬有消長之法也。）
（洪武十七年，欽天監博士元統請改修大統曆。監副李德秀駁之曰：臣按故元至元辛巳為曆元，上推往古，每十年長一日，每百年消一日，永久不可易也。今監正元統改作洪武甲子曆元，不用消長之法，考得春秋晉獻公十五年戊寅歲距至元辛巳二千一百六十三年，以辛巳為曆元，推得天正冬至在甲寅日夜子初三刻，與當時實測數相合。洪武甲子元正上距獻公戊寅歲二千二百六十六年，推得天正冬至在己未日午正三刻，比辛巳為元差四日六時五刻，有此不合。今當用至元辛巳為元及消長之法，方合天道。此足以正元統之誤。）