《授时历》为元朝至元十八年（公元1281年）实施的历法名，因元世祖忽必烈封赐而得名，原著及史书均称其为《授时历经》。其法以365.2425日为一岁，距近代观测值365.2422仅差26秒，精度与公历(指1582年罗马教皇格里高利十三世颁布实行的历法,称《格里高利历》,在中国称公历或阳历)相当，但比西方早采用了300多年。每月为29.530593日，以无中气之月为闰月。它正式废除了古代的上元积年，而截取近世任意一年为历元，打破了古代制历的习惯，是我国历法史上的第四次大改革。明初颁行的“大统历”基本上就是“授时历”，如把这两种历法看成一种，可以说是我国历史上施行最久的历法，达364年。《授时历》为元至元十三年（公元1276年）六月至至元十七年（公元1280年）二月间，许衡、王恂、郭守敬、杨恭懿等在东西6000余里，南北长11000里的广阔地带，建立了27个测验所，进行实测完成。元朝《元朝名臣事略》、《元文类》等史料均记载许衡为《授时历》主编，特别是许衡遗著《许文正公遗书》卷十二有《授时历》全文—《授时历经》。
明初宋濂等撰《元史》记载，至元十三年（公元1276年）六月，元世祖命王恂与江南日官置局改历，以张易董其事，易恂奏宜得许衡明历理，遂诏命许衡赴京领改历事，至元十五年诏郭守敬，十六年诏杨恭懿改历。而且在《历志》中明确指出许衡为《授时历》主编，“今衡、恂、守敬等所撰《历经》及谦《历议》故存，皆可考据”。在清魏源撰《元史新编·历志》及其它诸多史书中均有同样记载。说明在明、清两朝同样记载许衡为《授时历》主编。
授时历来历
据《元史》记载，大都天文台上有郭守敬制作的仪器十三件。据说，为了对它们加以说明，授时历作者郭守敬奏进仪表式样时，从上早朝讲起，直讲到下午，忽必烈一直仔细倾听而没有丝毫倦意。这个记载反映出郭守敬讲解生动，也反映出元世祖的重视和关心。接着郭守敬又举唐一行为编大衍历作全国天文测量为例，提出今为编授时历也应作此工作，他说“唐一行开元间令天下测量，书中见者凡十三处。今疆域比唐尤大”，应更多设观测点于“远方测验”（《元史·天文志·四海测验》）。
元代四海测验不少于二十七个观测点，至今犹存的观测站之一在古人认为是“地中”的阳城，此即今河南登封测景台（“景”字古代同“影”），又称元代观星台。登封测景台不只是一个观测站，同时也是一个固定的高表。表顶端就是高台上的横梁，距地面垂直距离四十尺。高台北面正南北横卧着石砌的圭，石圭俗称“量天尺”，长达一百二十尺。与通常使用的八尺高表比较，新的表高为原来表高的五倍，减小了测量的相对误差。郭守敬敢于在各观测站都使用四丈高表而不怕表高导致的端影模糊，是因为他配合使用了景符，通过景符上的小孔，将表顶端的像清晰地呈现在圭面上。明嘉靖七年（）陈宣所撰《周公祠堂记》有“观星台，甚高且宽，旧有挈壶漏刻以符日景，而求中之法尽矣。”以一台遗迹而想郭守敬当年四海测验之全貌，可知这次测量对授时历的编算贡献很大。据今人研究，仿郭守敬测量太阳高度的误差仅有/角分，这比其后三百年欧洲最精密的天文观测还要精确，它们为授时历提供了高精度的原始测量数据。
至元十三年（）元世祖诏命改治新历，经过许衡王恂郭守敬等人四年的努力，于至元十七年完成，元世祖赐名《授时历》。王恂是以算术闻名于当时的，元世祖命他负责治历。他谦称自己只知历数，可负责推算，但负责人要找一个深通历理的人，于是他推荐了许衡。许衡是当时大儒，于易学尤精，接受任命以后十分同意郭守敬“历之本在于测验”的看法，支持制造仪 器进行实测。至元十八年（），《授时历》颁行天下，许衡于同年病卒，王恂已于前一年去世，这时有关授时历的计算方法计算用表等尚未定稿，郭守敬又挑起整理著述最后定稿的重担，成为参与编历全过程的功臣。
《授时历》是中国古代创制的最精密的历法。据《元史·历志》载，郭守敬在授时历中考证了七项天文数据：
至元十三年到至元十七年的冬至时刻。
