宋代制造过许多大型的天文仪器。如宋太宗太平兴国四年（979）正月，来自四川的民间天文学家张思训设计并于次年制成一台水转浑象，通称“太平浑仪”，起楼高一丈有余。这台浑象改水力推动为水银推动，以解决冬天因水流凝冻迟涩而影响仪器运转速度的问题。与浑象运转联动的报时装置，胜过东汉张衡及后来的一些同类仪器，小木人也增加到十多个。《宋史·天文志》载：“七值神左摇铃、右扣钟、中击鼓，以定刻数。每一昼夜，周而复始。又以木为十二神，各值一时，至其时，则自执辰牌，循环而出，随刻数以定昼夜长短”。七值神即七曜值日，实际上，这是一个带有日历显示的时钟，是采用星期制的报日和报时装置。其中由金、木、水、火、土加日、月表示七值周期，以金曜日为七值周期之首。这种记日制度，早在唐代《符天历》和五代时期的《调元历》中已经使用，宋代建隆四年（963）起行用的《应天历》中，也有七值内容。此外，在一天之内又分十二辰，由十二神轮流出现报出时辰，而时初、时正和刻数则分别由铃、钟、鼓声报出。张思训的仪器继承和发展了唐代一行和梁令瓒的成果，并对后来的仪象设计产生了一定的影响。他也因创制仪器有功而升任司天浑仪丞。
　　宋太宗至道元年（995），天文学家韩显符制成一台供观测用的铜浑仪，通称“至道铜候仪”。大中祥符三年（1010）他再造一台相类似的浑仪，专门用于司天台培养观测生的教学。此外，皇祐三年（1051）舒易简、于渊、周琮等人制成黄道浑仪；熙宁三年（1070）沈括、皇甫愈等人制成熙宁浑仪。这些仪器每台用铜量都在两万斤左右，各自有一些新的创造。如皇祐浑仪，它的时间分划一改在地平环上刻度的旧制，而改刻在固定的赤道环上，正确反映了天体位置随时间变化的规律。熙宁浑仪简化结构，从计算上去解决月亮在白道上的位置，将浑仪上的白道环取消，使用方便，而且提高了测量的精度。