首先是数学。其中最著名的就是求得圆周率(π)值计算到小数点后六位,即3.1415926到3.1415927之间,比欧洲早一千多年,所以有人主张叫它“祖率”也就是圆周率的祖先。然后是勾股定理以及“祖暅原理”(夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平行平面的平面所截,如果截得两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。原理等同于卡瓦列利原理)这些比西方的仍然要早一千年。
其次是天文上。他编的大明历是当时最科学、最进步的历法,391年内和现在误差不超过50秒,并且用大明历推算了从元嘉十三年(公元436年)到大明三年(公元459年),23年间发生的4次月食时间,结果与实际完全符合。 得出木星每84年超辰一次的结论,即定木星公转周期为11.858年(今测为11.862年)。 给出了更精确的五星会合周期,其中水星和木星的会合周期也接近现代的数值。 提出了用圭表测量正午太阳影长以定冬至时刻的方法。
再次,他设计制造过水碓磨、铜制机件传动的指南车、千里船、定时器等等。此外,他在音律、文学、考据方面也有造诣,他精通音律,擅长下棋,还写有小说《述异记》。是历史上少有的博学多才的人物。
为纪念这位伟大的古代科学家,人们将月球背面的一座环形山命名为“祖冲之环形山”,把小行星1888命名为“祖冲之小行星”。