可惜的是，张衡设计的浑天仪原件毁于西晋末年天下大乱，现存浑天仪是清朝时候由传教士打造，陈列在北京古观象台。
在数学领域，张衡完成了圆周率推算，认为圆周率在3.1466至3.1724之间，与现代的圆周率3.1415926已相当接近。
在文学领域，张衡留下了千古名赋《二京赋》，分别歌颂汉室旧都长安和洛阳，全文为读者展现出大汉江山“ 地沃野丰，百物殷阜……得之者强，据之者久……掩四海而为家，富有之业，莫我大也”的兴盛画卷。
不过张衡最知名的事迹则当属发明地动仪。需要特别指出的是，尽管现存地动仪是上世纪五十年代由考古学家王振铎复原出来的，但这只能说明张衡发明的地动仪原件已无存，不能否认张衡发明地动仪这一事实。有关地动仪的来龙去脉，《后汉书》里就有详细记载。
那是东汉王朝从92年至125年，短短三十年时间内，先后发生26次大地震，最严重时波及全国数十个郡。 为了第一时间掌握地震动态，张衡经过反复试验，终于在132年发明出地动仪，“以精铜铸成，形似酒尊，外有八龙，首衔铜丸，下有蟾蜍，”比西方要早1700多年。
134年12月，张衡发现地动仪中最西边的一条龙突然吐出铜球，掉进蟾蜍嘴里，当即判断西部发生了地震。可当时京师洛阳却丝毫没有感觉地震的迹象，把持朝政的宦官借机质疑地动仪不准。但是没过几天，凉州陇西（即今甘肃天水一带）有人快马来报，称前几天当地发生了地震，令地动仪的准确性一战成名。张衡连忙上书汉顺帝，委婉规劝他要远离宦官，亲理朝政。
地动仪的原理究竟是什么? 这个千古谜团在2004年8月被河南博物院与中国地震台网中心联合课题组破解，原来地动仪是通过悬垂摆原理来预测地震。2005年4月，课题组复制的地动仪成功检测到地震，并得到中国科学院和中国地震局的认可。
郭沫若同志也曾慕名前来张衡墓瞻仰，并留下手迹，高度评价张衡“如此全面发展之人物，在世界史中亦所罕见，万祀千龄，令人景仰”，可谓是一语中的。
