祖冲之字文远，是范阳蓟县人。祖父祖昌，在宋朝做过大匠卿。其父祖朔之，官奉朝请。
祖冲之从小就喜欢考究古史文物，而且思致精巧。宋孝武帝把他安排在华林学省里做事，赐给他宅第车服。初次任官为南徐州从事，公府参军。
宋元嘉年间(424～453)，使用的是何承天制的历法，比古代的十一家历精密，但祖冲之认为还很粗疏，便另造新历法。上表说：
我广泛地考察了古代的典籍，五帝的度次，三王的交分，《春秋》的朔气，《纪年》的薄蚀，司马谈、迁的记述，班彪、固的志载，魏时的注历，晋代的《起居》，古今中外，我都有考察，自有文字记载，二千余年，日月离合的征象，星度疏密的验证，我都作了专门的研究和思考，因而都有自己的看法。加上我亲自丈量圭尺，观察仪漏，看得仔细，想得深远，经过考核推算，也弄明了其中的奥妙。
古代的历法往往粗疏多误，不够精密，各家制作又很纷乱，没人能弄明其究竟。近来何承天献上的历法，虽然有心改革，但方法比较简略，如今已有很大误差。根据我的校定，多次发现其错误，关于日月的位置，误差了三度，二次冬至的测定，几乎相差一天，五星的隐现，相差达四十天，留逆进退，有的出入两宿。分至失实，那么节闰就不正确；宿度违天，那么观察就难准确。我生在这个美好的时代，南齐书又肩负着朝廷的职责，因而不避愚盲，重新创制历法。
改易的立意有两点，方法的设置有三方面。关于改易，一：考虑到旧法一章中，十九年有七闰，闰数偏多。经过二百年就会误差一天。节闰一有出入，则应改变历法，因而历纪屡次变动，实由此条。现在改为每章三百九十一年有一百四十四闰，使其和周、汉之历相合，可以长期使用下去，不须再改动。二：根据《尧典》上所说：“日短星昴，以正仲冬。”推算起来，唐世的冬至日，在现在宿之左五十度左右。汉代初期，用的是秦历，冬至日在牵牛六度。汉武帝改用《太初历》，冬至日在牛初。后汉用四分法，冬至日在斗二十二度。晋代姜岌根据月蚀检查日历，得知冬至日在斗十七度。我现在参照中星，再和蚀望核对，得知冬至日在斗十一度。总体看来，不满一百年，就相差二度。旧历法都是给冬至日确定位置，天数既有误差，则七曜的宿度，也就渐渐与之不对应了。误差太明显了，就应改。但以往只是合乎一时，都不能长远无误。因此以前历法之所以变革不已，便是由于此条。现在我让冬至日的位置年年有微小差异，和汉注相对照，都很审密，可以供以后长期使用，不必经常改动。另外关于设法，其一：以子起首记时，位置在正北，在卦爻上应着初九升气之端，虚宿处于北方列宿之中，元气的初发，便当在此刻。前代儒者虞喜，对其意义有过详细的论述。现在历法上元日的刻度，从虚宿一度开始。其二：考虑到日时的计算和称谓，都是将甲子放在前头的，因此历法设元，应在这一年。而自黄帝以来，世代所用历法，共有十一种，但上元的年份，没有恰值此名的。而现在我的历法中上元岁在甲子。其三：根据上元之年，历法中的许多条款，都应以此为始。而《景初历》的交会时刻有快有慢，元首有误差。另外，何承天的历法上，日月五星，各自有元，交会有快慢，也都留有误差，只求朔气能相合而已，因而列序纷乱，不及古意。现在我的历法中日月五纬交会快慢，都以上元岁首为始，这样使得群流共源，不致出现误差。
至于实物测量，实效验证方面，也是可以保证的。天象分明可见，就可以用尺表推算；气候虽然幽微，同样可以用寸管测量。我现在确定的历法，比较容易取信。我是在综核始终，推究疏密的基础上，革新变旧，适当繁简的。简约的部分，我自信合理，繁复的部分，我也自信无错。为什么呢？因为纪闰虽然有参差不齐，但都是可以通过数字来分辨的，而分辨是最能深入细密的，因此我一毫一厘都不放过，为的是达到全面精确，做了大量的艰苦工作，为的是确定一个永久的制度，并非是那种没有发明，没有革新的东西。如果我呈上的历法还有些长处，就请颁发给各有关部门，请他们审查鉴定。
祖冲之奏表送上去了，孝武帝让朝中懂历法的人士都来提意见，但没人能驳倒祖冲之。正赶上皇上不久驾崩，祖冲之的奏请没能落实。后来他出任娄县县令，谒者仆射。
当初，宋武平定关中，获得姚兴的指南车，光有外形没有内部机关，每回出行使用时，都得让人在里面人工转动。升明年间(477～479)，太祖(萧道成)辅政，便让祖冲之按古法修复。祖冲之改用铜质的机关，修复后可以在作任何转动的情况下，都始终指向一个方向，是马钧以来从未有过的杰出作品。当时有北人索驭马..，也说他能造指南车，太祖让他和祖冲之分别造之，然后让其在乐游苑里当场比试，结果索车差距太大，被毁烧掉了。永明年间(483～493)，竟陵王萧子良喜好古物，祖冲之为他制做了一个不倒器。
文惠太子在东宫时，看到祖冲之的历法，便启禀世祖(萧赜)施行，不久文惠去世，这事又搁下了。祖冲之后来转任长水校尉，兼任本职。祖冲之
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