朱载堉不仅用竹制作律管，还制造了铜质的金属律管，为了保证制造过 程中的准确性，他写了一份类似现代工艺流程的报告，其中对沙模、焙干、 浇铸、钻孔、抛光和截断等有关技术问题一一作了解释和交代。在当时技术 条件的限制下，朱载堉能做到这样严谨，是非常了不起的。
朱载堉还致力于古乐器的考辨，做了不少去伪存真的工作。他揭示了古 管乐器篪的开孔方法，并详细记录下它的形状、规范。中国古代的编钟在先 秦时期已经完备。其独特的形状和结构，使一钟能发出两个基音，悬挂方式 也便于敲击。但是，从宋代起，竟不知编钟如何造法，应取何种形状。朱载 堉曾对历代的青铜钟做过大量研究，再次证明“古钟扁而不圆”，“甬于架 上侧垂之，以便于击。”他还指出了钟的调音方法：“钟声清则去其厚，浊 则去其长。”这个调音方法也是符合板振动基本原理的。磬是一种石制乐器， 它的历史要比金属制的钟久远得多。但古磬的形状和规范从宋代起也失传 了，朱载堉在考察古磬和宋代特磬中，提出一组磬乐器不仅要别以厚薄，而 且要“别以大小不等”之说，他认为“宋制非也”。他的看法是符合中国早 期的编钟实际的。
在乐器制造上朱载堉作出的最重要成就之一是处理笙的调律。据现代学 者研究，朱载堉曾在笙点校上进行密率的实验。朱载堉所造的笙虽然由于演 奏不便，而且他极力推崇雅乐音乐，因而没有得到流传；但他的调律方法几 乎与我们现代的钢琴调律方法相一致。他的这些贡献，都是应该大书特书的。
朱载堉在乐器学上的另一贡献是提出合理的乐器分类问题。传统的“八 音”分类以制作乐器的材料为依据。朱载堉认识到了这种分类法有归属不清 和不当之弊，而且不能明确表明乐器的发音特点和性能。他将传统的“八音” 为分三类，一类是“吹管乐器”，一类是“弹弦乐器”，另一类是“敲打乐 器”。这无疑是乐器分类法上的一大进步。
四、天文历法
天文历法是我国古代科学中发达最早和成就最大的学科之一，经过世代 天文学家的努力，天文历法工作不断取得进展。到元代，著名科学家郭守敬、 王恂等人在进行大量观测并吸取前人研究精髓的基础上，于1281年编撰了十 分精密的历法——授时历，从而把我国古代天文历法的研究工作推向了新的 高峰。可惜，明王朝建立以后，由于对天文历法的研究工作采取了极其错误 的政策，兼之墨守成规、不思改革的思潮泛滥，致使具有优良传统和雄厚基 础的天文历法工作失去了生机，迅速从光辉的高峰上跌落下来，进入了一个 停滞不前甚至倒退的黑暗时期。
明太祖朱元璋为了加强明王朝的封建统治，采取了一系列思想控制措 施，对于天文历法的研究，也制定了极其严厉的法律条例，不许民间私自习 历、造历，违者或充军或处死。
明代所采用的历法叫大统历，其实它就是授时历，仅改变了名字而已。 大多数历官只能依样画葫芦，穷于应付皇历的颁布。虽然在使用过程中，也 曾发现预推结果与实际天象不符的情况，但多无可奈何，不了了之。在朱载 堉提出改历之议前，也曾有人提出对历法作小修小改的意见，但由于提议者 本身学识肤浅，不能切中要害，更加上反对的势力强大，这些人多以大统历
“理数极精，古今历无过之者”为由反对改革祖宗之法，所以改历之事一直 束之高阁。这样年复一年，恪守旧法之风益甚，造成了官方历法研究死水一 潭的状况，用明孝宗的话说，已经形成了“朝士鲜知星历者”的可悲局面。
朱载堉正是这样的历史背景下，开始他的天文历法研究工作的。首先朱 载堉要冒很大的风险才能从事天文历法的研究，没有足够的胆识是不敢问津 天文历法这一禁区的。其次，朱载堉必须突破祖制不可变的思想藩篱，与盲 目迷信授时历或大统历的社会思潮相抗争。如果没有这样的精神，即使涉足 于天文历法这一领域，也将一事无成。再者，朱载堉面对着朝野人士对于天 文历法基本无知的形势，他必须从头开始，靠自己的努力，一点一点地学习、 摸索，以期解其术、通其法，进而“采众说之所长”，并力求达到“青出于 蓝而胜于蓝、冰生于水而寒于水”的新境界。为此，朱载堉不知付出了多少 辛勤的汗水。
朱载堉从研究史志所载各家历法入手，步入天文历法领域。通过刻苦的 学习和研究，先后编撰了两种历法——黄钟历和圣寿万年历。
黄钟历和圣寿万年历均取中国古代传统历法的经典形式。黄钟历共分九 篇，分别解决24节气、72候的计算；月朔和闰月的安排；每日日影长度、 漏刻更点和南中天星象的推求；日、月交食的预报，日、月五星运动的计算 及其在恒星间所处位置的预报等等天文历法问题。圣寿万年历与之大同小 异，共分八篇。这两种历法，除所设历元不同，和因此导致的若干天文数据 有所变化外，和授时历并无重大的差异。
从表面上看，黄钟历和圣寿万年历分别取万历九年（1581年）和嘉靖三 十三年（1554年）为历元。但实际上在进行各种历法问题的具体推算时，黄 钟历是以1581年前的300年，即1281年为实际历元，而圣寿万年历则是以 1554年前的4560年，即公元前3007年为实际历元。
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