张衡发明的地动仪，开创了人类使用科学仪器测报地震的历史。
长期以来，中外科学家认为它是利用惯性原理设计制成的，能探测地震波的主冲方向它比欧洲创造的类似地震仪，比欧洲国家早了1700多年。
他是我国东汉时期伟大的天文学家，为我国天文学的发展作出了不可磨灭的贡献；在数学、地理、绘画和文学等方面，张衡也表现出了非凡的才能和广博的学识。
张衡是东汉中期浑天说的代表人物之一；他指出月球本身并不发光，月光其实是日光的反射；他还正确地解释了月食的成因，并且认识到宇宙的无限性和行星运动的快慢与距离地球远近的关系。
张衡观测记录了两千五百颗恒星，创制了世界上第一架能比较准确地表演天象的漏水转浑天仪，第一架测试地震的仪器——候风地动仪，还制造出了指南车、自动记里鼓车、飞行数里的木鸟等。
为了纪念张衡的功绩，人们将小行星1802命名为“张衡小行星”。