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為了使渾天儀能夠按照時刻自己轉動，張衡又設計了一組滴漏壺。滴漏壺是古代測知時刻的儀器，它用一個盛水的器皿，下面開個小孔，水一滴一滴流到刻有時刻記號的壺里，人們只要看到壺里水的深淺，就可以知道是什么時刻。當時沒有發(fā)明鐘表，我們的祖先就用它來測定時刻。張衡運用這個原理，設計了一組滴漏，巧妙地應用兩個壺和渾天儀配合起來，利用壺中滴出來的水的力量來推動齒輪，齒輪再帶動渾天儀運轉，通過恰當地選擇齒輪個數，巧妙地使渾天儀一晝夜轉動一周，把天象變化形象地演示出來，人們就可以從渾天儀上面觀察到日月星辰運行的現象。

張衡制成青銅渾天儀后，把它安裝在一間密室里，用流水的力量使它轉動。然后，讓一個管理人關閉在室內，高聲向站在觀象臺上的觀察者報告說：渾儀上哪一顆星正在升起，哪一顆星正在達到天頂，哪一顆正在落下去。一切都準確地同天象相符。

在渾天儀和滴漏壺之外，張衡還創(chuàng)造了一種機械日歷，叫做“瑞輪冥莢”?！稌x書·天文志》記載：“至順帝時張衡又制渾象……，以漏水轉之于殿上室內。星中出沒，與天相應。因其關戾，又轉瑞輪冥莢于階下，隋月虛盈，依歷開落?！壁?莢是傳說中的一種樹，每天生一個莢，生到5個以后，又每天掉一個莢，掉完以后再重新生長。受此啟發(fā)，張衡創(chuàng)造了瑞輪冥莢，其內裝有機關，在一個立軸上裝上十五個具有凸輪作用的撥板，使它們依次分別作用十五個冥莢，各按著應有的時刻升起和降落。然后把瑞輪冥莢放在渾天儀殿房外面階臺旁邊。接聯到滴漏壺上去，也是利用漏水轉動和渾天儀聯動。它從每月初一起，每天轉出一片木葉，到15日共轉出15片，然后每天再轉入一片，依次減少，到月落為止。因為陰歷是和月亮的運行配合的，所以這種儀器不僅可以表示出日期，它還可以表示出月亮圓缺的增減情形，也就是按照陰歷中的朔日、上弦、望日、下弦、晦日等順序，一次又一次地循環(huán)旋轉開合著，使人們從瑞輪冥莢上可獲得類似活動日歷的效用。

驪山腳下的不朽名篇 公元94年，張衡來到關中觀覽西京（長安）名勝，游覽了西漢時學府所在地三輔（現在的陜西中部地域，包括今陜西省西安市往東到華陰、藍田一帶，加上長安臨近的“左馮翊”和“右扶風”，合稱三輔）。他跋山涉水，往來游息于坦蕩肥沃的渭河平原上，觀覽了巍峨青翠的終南山和奇險峻峭的華山，接觸了關隘和城鎮(zhèn)，考察關中的民間風俗習慣、土質和物產以及古代的遺跡、當代的事物，尤其對長安城郊的宮闕規(guī)模、市井制度，遠近商賈財貨的集散，富豪、游俠、王侯的故事等等，都有較深切的認識。通過這次游覽，張衡積累了豐富、新鮮的文學素材，為他后來寫作《二京賦》奠定了堅實基礎。 公元95年，張衡游罷秦始皇陵，在驪山腳下寫下了不朽名篇《溫泉賦》，描寫了驪山“湯谷”的優(yōu)美，春水的清新。他那字字句句的吟哦，散發(fā)著無盡的才思，抒發(fā)了他熱愛祖國山川，熱愛生活的胸臆。這是他留傳至今早的文學作品。