中國古代天文歷法至唐代走向成熟,，其主要標志是歷法進一步規(guī)范,，歷術進步，發(fā)現(xiàn)歷法與實際天象出現(xiàn)較大誤差后能及時編造新歷,，并出現(xiàn)了許多很有特色的歷法,。
　　李淵建唐之初，沿用隋《大業(yè)歷》,。武德二年（619）又頒用傅仁均的《戊寅元歷》,，開創(chuàng)了中國歷史上第一個在民用歷中采用定朔法的歷法。該歷關于日行盈縮、月行遲疾等計算方法,，與大業(yè)歷大致相同,。但采用定朔法可能會出現(xiàn)連大月或連小月的特殊現(xiàn)象，如貞觀十九年（645）出現(xiàn)了四個連大月,，因而《戊寅元歷》受到攻擊,，不得已又改用平朔，失去了其歷法的特征,。唐高宗麟德二年（665）起,，頒用李淳風編造的《麟德歷》?！恩氲職v》是一部著名的歷法,，有不少創(chuàng)新，在中國歷法史上占有重要地位,。該歷再次采用定朔并獨創(chuàng)了一種進朔法,，即根據(jù)朔日小余數(shù)據(jù)的具體情況，將朔日上退一日或下推一日,，使相應大月變成小月或小月變成大月,，從而解決了出現(xiàn)連續(xù)四個大月或三個小月的違反日常習慣的問題?！恩氲職v》還采用“總法”1340作為各天文數(shù)據(jù)的統(tǒng)一分母,，立法巧捷，為后世歷家所遵用,?！恩氲職v》的又一創(chuàng)舉是正式廢除沿襲已久的章蔀紀元之法，不用閏周而直接以無中氣之月置閏,。由于該歷是以《皇極歷》為基礎而編制的，在推算五星運動時考慮到日月五星的不均勻運動,，并吸取了《皇極歷》的先進計算方法,，且所得數(shù)據(jù)更為精確?！恩氲職v》的主要缺點是沒有在歷法中考慮歲差,。這部歷法雖然是比較好的歷法，但畢竟存在誤差,?！恩氲職v》用到開元九年（721）已顯疏漏，于是唐玄宗詔令一行編撰新歷,，于開元十五年編成《大衍歷》,。這年十月，一行隨玄宗巡幸途中病逝。開元十七年（729）,，《大衍歷》正式頒行全國,。
　　《大衍歷》分“歷議”和“歷術”兩大部分，歷議論述編歷的原理,，歷術則又細分為步中朔術,、發(fā)斂術、步日躔術,、步月離術,、步軌漏術、步交會術和步五星術等,，這些是說明計算日月五星位置,、運動、時刻和日月交食的方法,。為了取得制歷的數(shù)據(jù),，一行組織了大規(guī)模的天文測量，研制了新的天文儀器,，測量了二十八宿距星及許多恒星的位置,，對日月五星進行了大量的新的觀測，從而使《大衍歷》有了深厚的觀測基礎,。通過觀測,，一行發(fā)現(xiàn)：“日南至，日行最急,，急而漸損,，至春分及中，而后遲,。至北日至,，其行最舒，而漸益之,，以至秋分,，又及中，而后益急”,，也就是說冬至時日行最急,，夏至時日行最緩。這是對太陽周年視運動比較正確的認識,，改正了劉焯以春分前一日日行最急,，后一日最舒；秋分前一日最舒,，后一日最急的錯誤說法,。《大衍歷》的重要成就還有在計算太陽運動時創(chuàng)用定氣法，發(fā)明不等間距二次差內(nèi)插法的數(shù)學方法,，用以計算太陽的位置等,。與《皇極歷》相比，《大衍歷》在計算日食的時候,，不但考慮了不同地理緯度對日食的影響,，還考慮了季節(jié)的影響，月亮視差對日食的影響等,，并提出判別日食虧起方位角的方法,。《大衍歷》也吸收了《麟德歷》的數(shù)學技巧,，以以后各制歷家所效仿,。

　　公元762年，因《大衍歷》未報代宗寶應元年六月望的月食,，改頒郭獻之編修的《五紀歷》,。建中四年（783），又以《正元歷》替代了《五紀歷》,。821年起頒行徐昂編撰的《宣明歷》,。《宣明歷》有一些新發(fā)現(xiàn)和新成就,，如在日食計算中引出時差,、氣差和刻差三差，所用近點月與交點月的數(shù)值與今采用值相同,，是一部較好的歷法,。唐代最后使用的一部歷法是邊岡編撰的《崇玄歷》，昭宗景福二年（893）頒行,。