夏朝，领先世界400年，尤为典型的是其农业科技文明到了很高的程度，造出了世界上最早的酒。夏代在承袭前人积累知识的基础上，天文历法有了新的发展与提高。夏朝开始有了世界上第一部太阳历法，如《左传》所引《夏书》中的“辰不集于房”，就是记录当时发生在房宿位置上的一次日食。这是世界上最早的日食记录。又如《竹书纪年》中记载夏桀时“夜中星陨如雨”，也是世界上最早流星雨的记录。当时已经使用传统的干支纪日法。如在夏王朝后期的诸王中，胤甲、孔甲和履癸等都是用日干为名。夏代的历法，依据北斗星的旋转确定月份，并把斗柄的正月定为岁首，比较正确地反映了天象。孔子说“行夏之时”。《大戴礼记》保存的《夏小正》等，就是流传下来的“夏时”。

　　商朝，领先世界600年，农副业发展迅速，主要的农作物如黍、稷、粟、麦（大麦）、来（小麦）、秕、稻、菽（大豆）等，都见于卜辞。郑州商城遗址发现有水稻，可见当时的中原地区也种有水稻。蚕桑生产在商代有了发展。不仅蚕、桑、丝、帛等字常见于卜辞，而且在青铜器纹饰中有头圆而眼突出身屈曲作蠕动状的蚕纹，在玉饰中有雕琢得形态逼真的玉蚕，这些都反映了当时蚕桑事业的发达。当时的马、牛、羊、鸡、犬、豕等“六畜”已大量地饲养，或供食用，或作牺牲，或用于耕驾。商代的青铜冶炼技术，已经达到相当纯熟的程度。当时，已经掌握了青铜合金的特点和性能，不同用途的器物各有不同的合金比例。中国是世界上最早养蚕缫丝和织造绢帛的国家，到商代，丝织物已成为贵族们主要的衣着原料，丝织业已经很发达了。商朝发明了世界上最早的马车，夏朝都城出现了车，但还不能确认是人力车还是马车，因为车辙只有1米宽，和商朝的2米宽车辙不同，商朝已经确认使用马车了。商代的都邑建筑，不仅规模宏伟，而且有较规则的布局结构。殷是商代后期的王都。殷墟的宫殿遗址，大都建筑在夯土的台基上，有范围宽阔的版筑，边线笔直，角隅方正。或以卵石为基，或以铜作柱础，竖立木柱，然后安上梁架，覆盖草顶，装上门户。

　　周朝，领先世界700年，天文学家观测恒星，在黄道带和赤道带的两侧，确定了28个星座作为标志，称为二十八宿。依据这些星座，来确定天体的位置和许多天象，如日、月食等发生的位置。由太阳在二十八宿中的位置，便可知道一年的季节，这比观测昏旦星象以观察太阳所在位置而定季节的方法要精确。这是古代天文学的一大进步。周朝诞生世界第一本系统占卜书《周易》，把世界上千变万化复杂纷纭的事物抽象为阴、阳两个基本范畴，认为世界就是由于这一对具有对抗性的势力交感而产生变化和发展的。由于军事、政治和经济等方面的需要，地图在西周时期已经广泛应用。如周公在选定洛邑城址时，就事先绘制地图。西周时期，医药学业有所发展。《周礼》有医师“掌医之政令”，有食医、疾医（内科）、疡医（外科）、兽医等中国最早的医学分科的文献记载。关于治疗疾病的医学理论，提出了“以五味、五谷、五药养其病，以五气、五声、五色眡（视）其死生，两之以九窍之变（观察五官和大小便的变化），参之以九藏之动（观察内脏的活动）”。有关中医的理论基础，在此已经初步形成。随着社会生产力的逐步发展和科学文化的进步，在西周宗教思想还占统治地位的历史条件下，也产生了一些具有朴素的唯物主义和辩证法的思想因素。《尚书·洪范》把水、火、木、金、土这五种物质称为“五行”。这五种基本物质，是中国自发的唯物主义思想因素发生较早的物质基础。五行观念也就是中国较早的朴素唯物主义思想的萌芽。

　　春秋战国，领先世界900年，春秋时期发明了九九乘法表。春秋时期，牛耕已多有使用。春秋的建筑技术已有很高的水平。著名的鲁班，即鲁国人公输般，是土木工匠中的杰出代表，后人尊称为祖师。考古发掘所见春秋的建筑遗迹，多为宫殿遗址，出土的建筑构件以瓦当最为常见，还有青铜斗拱、青铜饰件和青铜屋模型等。由此可以想见东周宫殿建筑的宏伟壮观。春秋时期的金银器工艺具有十分高超的水平。金银器的出土地域也很广阔，不仅中原，而且江南和塞北也出土各种金银制品。中原地区的金银器多为器皿、带勾等，一般采用范铸法制成，内蒙古、陕西等地出土的匈奴族金银器，主要是首饰及马具上的饰件东周时期，由于铁制工具的广泛使用，推动了制玉工具，尤其是磨制技术的改进，旋转的速度加快，并开始采用硬度更大的金刚沙粉。进步的工具和有效的磨砂，促进了制玉技术的突飞猛进。春秋玉器多出土于墓葬，不但数量大，工艺也十分精湛。春秋玉器承袭商殷、西周的传统，制玉技术向精巧、华丽的新工艺方向发展。经历春秋时期的过渡，至战国初期，制玉技术有长足的进步。战国玉器种类丰富多样，造型优美，纹饰绚丽繁褥，不仅镂雕及连锁技术精湛，而且制玉与金银细工结合，创造出许多精美绝伦的上乘佳作。

　　秦朝，领先世界700年，秦朝虽然存在时间相当短暂，但还是给后世留下了值得书写的科技。除了度量衡、货币和文字外，秦朝在交通、通讯等方面也做出了重要贡献。世界上第一个陆上交通网的形成，始于秦朝。早在秦国出兵扫灭六国的同时，秦王就在着手平毁各地私筑的高墙壁垒，拆除妨碍交通运输的关卡。秦始皇统一中国后，实现了“车同轨”。全国车辆使用同一宽度的轨距，就意味着车上的主要零部件都有统一标准，更换迅速方便。根据“车同轨”的要求，秦朝在把过去错杂的交通路线加以整修和连接的基础上，又耗费了难以数计的人力和物力，修筑了以驰道为主的全国交通干线。这项费时10年的工程，规模十分浩大，它以京师咸阳为中心，向四方辐射，将全国各郡和重要城市，全部联通起来。虽然秦王朝仅仅存在15年，但以惊人的努力完成了全国范围的交通和通信网络。随着道路的拓展，通信也更为快捷。春秋战国时期，各国对邮驿通信的称呼都不一样，而秦朝则统一了邮驿称呼。秦朝把“遽”、“驲”、“置”等不同名目一概统一称呼为“邮”。从此，“邮”便成为通信系统的专有名词。在秦朝，“邮”负责长途公文书信的传递任务，近距离的另用“步传”，即派人步行送递。在邮传方式上，秦时大都采用接力传送文书的办法，沿政府规定固定的路线，由负责邮递的人员一站一站接力传达下去。邮路沿途，都有固定的信使进食和住宿处所。这些休憩处或称为“邮”，或称为“亭”。这些称呼，是按不同的邮递方式来决定的，比如说，步递停留之处称为“亭”，马递站称为“驿”。为了保证公文和书信的及时、迅速而准确的到达，秦王朝规定了一系列严厉的法律。秦朝的《行书律》规定，文书可分为两大类，一类为急行文书，另一类为普通文书。急行文书包括皇帝诏书，必须立即传达，不能有片刻稽留。普通文书也规定当日送出，不许积压。律文中说：“行命书及书署急者，辄行之；不急者，日毕，不敢留。留者以律论之。”意为：诏书和注明为急文书者，要立刻送出；不急的文书，也要当日事当日毕，不许耽搁。有耽误的以法律处置。

　　汉朝，领先世界1300年，西汉时期已经开始使用丝絮和麻造纸，是纸的远祖，而东汉时的蔡伦改进了造纸术，形成了现代意义上的纸。造纸术成为中国的四大发明之一。东汉张衡制成了世界上第一台能够预报地震的候风地动仪。落下闳等人制定的《太初历》第一次将二十四节气订入历法。张仲景因《伤寒杂病论》而被尊为中华“医圣”、中医之祖。而史书记载华佗更是世界上最早采用全身麻醉的医生。

　　东汉初年的《九章算术》则是数学领域的杰作。其中，《九章算术》是对战国、秦、汉古代社会创立并巩固时期数学发展的总结，列有分数四则运算、今有术（西方称三率法）、开平方与开立方（包括二次方程数值解法）、盈不足术（西方称双设法）、各种面积和体积公式、线性方程组解法、正负数运算的加减法则、勾股形解法（特别是勾股定理和求勾股数的方法）等筹算方法，形成了一个以筹算为中心、与古希腊数学完全不同的独立体系。

　　汉代也是中国最早发明瓷器烧造的时代。这个时期还发明了蒸馏法、水力磨坊、现代马轭和肚带的原型、漆器、用于冶金的往复式活塞风箱、出现于汉末的独轮车、水车和吊桥。造船已经采用了防水隔舱、多重桅和船尾柱舵，并且开始使用罗盘。此外，血液循环也是首先在此时发现。两汉时期，中国的冶炼技术也有长足的发展和进步，铸钱技术成熟，如三铢钱、五铢钱等。彩绘工艺独特，如马王堆所出土的帛书彩绘，各种生活用品齐全，如有“汉代魔镜”之称的铜镜，煮盐技术也不断提高，两汉出现了蒸馏酒，酿酒水平臻于完美。农业技术大幅度提高，东汉早期出现了水排等新式灌溉工具。

　　汉朝时，关于天体运动和宇宙结构的学说已经出现了三种：盖天说、浑天说和宣夜说。盖天说又称天圆地方说，认为天是圆的，像一把张开的伞，地是方的象一个棋盘；浑天说认为天地的形状像一个鸡蛋，天与地的关系就像蛋壳包着蛋黄；宣夜说认为天没有一定的形质，日、月、五星(金、木、水、火、土五大行星)等都飘浮在气体中。张衡根据自己对天体运行规律的认识和实际观察，认真研究了这三种学说，认为浑天说比较符合观测的实际。他继承和发展了前人的浑天理论，大胆地对天象提出了许多新的见解。张衡在西汉耿寿昌发明的浑天仪的基础上，根据自己的浑天说，创制了一个比以前都精确、全面的多的“浑天仪”。创制了一个能够精确在表演浑天思想的“浑天仪”。浑天仪是一个可以转动的空心铜球。铜球外表刻有二十八宿和其他一些恒星的位置；球体内有一根铁轴贯穿球心，轴的两端象征北极和南极。球体的外面装有几个铜圆圈，代表地平圈、子午圈、黄道圈、赤道圈，赤道和黄道上刻有二十四节气。凡是张衡当时知道的重要天文现象，都刻在了浑天仪上。为了使“浑天仪”能自动转动，张衡又利用水力推动齿轮的原理，用滴壶滴出来的水力推动齿轮，带动空心铜球绕轴旋转。铜球转动一周的速度和地球自转的速度相等。这样，人们坐在屋子里，便能从浑天仪上看到天体运行的情况了。从公元89年到140年，东汉都城洛阳和陇西一带，共出现过三十三次地震。特别是公元119年，洛阳和其他地区连续发生了两次大地震，促进了张衡加紧对于地震的研究。他终于在公元132年，发明并制造出了我国第一架测报地震的仪器——地动仪。张衡制造的这台地动仪，相当灵敏准确。公元138年的一天，地动仪精确的测知距离洛阳一千多里的陇西发生地震，表明他的精密程度达到了相当高的水平。欧洲在1880年才制造出类似的地震仪，距张衡已经晚了一千七百多年。在气象学方面，张衡还创造了一种测定风向的仪器——侯风仪，又叫相风铜鸟。是在一根五丈高的杆顶安放一只衔着花的铜鸟，可以随着风向转动。鸟头所对的方向就是风向。这个仪器和欧洲装在屋顶上的候风鸡相似，但是后风鸡是在十二世纪才出现的，比起张衡的候风仪晚了一千年。

　　三国两晋南北朝，领先世界1000年，此时科学技术有了显著进步。这一时期科学技术，继承了前代的成就，在数学、农学、地理学、天文历法、机械制造、冶炼技术、医学等许多方面又多有创新。魏晋时期数学家刘徽的最大贡献是提出了计算圆周率的方法(“割圆术”)，为计算圆周率和其他相关问题建立起相当严密的理论和完善的算法。刘徽所运用的初步的极限概念和直曲转化思想，非常可贵。祖冲之则更进一步精确推算了圆周率，求出圆周率的值在3.141 592 6和3.141 592 7两个数值之间，并提出其约率22/7和密率355/113