我国古代第一部有完整资料的传世历法，标志着我国古代历法体系的初步形成。西汉后，仍采用秦的《颛顼历》，该历法在使用了一百多年后误差已很明显，朔日已看得见月亮。另外秦历以十月为岁首，与春夏秋冬四季的顺序不一致，给人们的生产和生活带来了极大的不便，于是司马迁等人上书汉武帝改历，得到了汉武帝的批准，最后采用了邓平、落下闳等人提出的“八十一分律历”，并定太初元年(公元前104年)为太初元年，历元年名焉逢摄提格，这就是着名的《太初历》。

《太初历》用夏正，以寅月为正月，为岁首。它有许多比《颛顼历》进步的地方：它首次把中国古人独创的二十四节气引进历法，规定以无中气之月为闰月，这比年终置闰的方法更为合理，使春分、夏至、秋分、冬至等中气固定在二、五、八、十一月之中，符合农业生产的要求;它第一次记有日、月食周期，为日、月食预报打下了基础，这是科学战胜迷信的体现;它所测定的金木水火土五星的会合周期数值较为准确，如木星为398.71日，比今测值398.88日只小了0.17日，土星为377.94日，比今测值378.09日只小了0.15日;它以二十八宿表示日月五星的位置，以冬至为天文年的开端。这部历法也具备了推历谱的功能。《太初历》在中国历法编纂史上所占的地位得到了世人的公认，在当时的历史条件下起到了巨大的进步作用(但它也有一些缺点，如岁实和朔策值均较实际数值偏大，行用一久必会产生误差)。西汉末年，刘歆的《三统历》基本上沿袭了《太初历》，仅有一些很小的差别。

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