“瞧，张衡又被调任太史令了。”“哈，他从公车司马令的位置上被撤下来了。”“他呀，就那么点雕虫小技，不登大雅之堂！”
东汉顺帝永建元年，张衡又被调任太史令。太史令的职务是掌理天时、星历。凡国家重要大事、祭祀等典礼，都要太史令“选奏良口”，这些事情和天文、历法有密切的关系。但太史令和公车司马令的职位比起来就逊色多了，公车司马令的官署设在皇宫的南阙门旁，任务是保卫皇帝宫阙通达内外奏章；全国吏民向朝廷贡献物品都由公车司马令掌握；同时皇帝从各地方征调到京的人员，也由公车司马令接纳转达。难怪京城洛阳里的不少官吏见张衡从公车司马令任上下来，第二次做太史令，便大加嘲讽，议论纷纷。并从多方面加以打击。
面对这些流言蜚语，张衡说：“让那些鄙儒和贪夫说去吧！”他因此写了一篇文章，题目叫做《应问》，在文章中给那些不了解他而存心来嘲笑他的人们一个解答。他不仅清楚说自己在研究学问上是抱着“约己博艺，无坚不摧”的信心与决心，和“不耻禄之不伙，而耻智之不惭（注：“不应当为收入非薄而害羞，而应当为知识不广博而害臊”）的谦虚态度。同时也说明自己不愿同那些“鄙儒”或“贪夫”去比较长短，自己坚持着“方将师天地而友地典，与之乎高睨而大谈”的广宽胸怀。
张衡第一次任太史令是在汉安帝元初二年。当时人们对于宇宙构造和运行的理论，主要有盖天说、宣夜说和浑天说三派。张衡对我国从古以来发达最早的天文学以及各家各派的理论，作了广泛和精密的研究，并且亲自不断地观察天象，探索日、月、星辰运行的规律，最后他根据浑天的理论，并且加上他实际观测天象的收获，创造了一套在当时最完整最先进的天文学说。在浑天学说里，他很详细地讲到赤道、黄道、北极上规、南极下规，以及月行九道等度数，找出了太阳运行的规律（实际上是地球围绕太阳公转的规律），因此能够解释夏天昼长夜短，冬大昼短夜长的原因，说明春分和秋分时候昼夜时间一样长短的道理……而且还根据此种理论创制了新型的浑天仪。
张衡为了完成这一伟大的天文仪器，经过了无数次的研究、观察、测验，到公元１１７年，才把浑天仪造成，浑天仪是用铜铸造的，张衡在铸造正式的浑天仪以前，先用竹条劈成薄薄的竹篾，把这些竹篾刻上度数以后，再把它们编成圆环，串联起来，造成一个仪器的模型，作为试验。待试验准确了，再用铜来铸造正式仪器。在张衡谨慎细心的操作下，又耗费了一年多的心血和时间，才把仪器创造成功。浑天仪分做内外儿层圆圈，各层都可以转动。张衡把他所知道的天文现象，都包罗万象地刻在浑天仪上。为了使浑天仪能够自己转动，他又设计了一组滴漏壶，利用滴水的力量，使浑天仪按着时刻慢慢地转动，人们就可以从仪器上看到日、月、星辰运行的现象。这种精密的科学仪器提供了极其优秀的观测天象的方法，对以后天文学的研究有着很大的启发作用。
在浑天仪铸造成功之后，张衡丝毫没有自满，他除了对天文历算继续作精深的研究之外，在数学、物理学、机械制造等方面也下了许多功夫。勤勉学习和刻苦钻研的结果，使他在各方面都得到了极大的成就。尤其是在木工机械方面，他发明制造了指南车、记里鼓车、飞行木雕等奇巧器物。
然而张衡在自然科学和机械制造上的卓越成就，并未得到应有的重视和爱护。他不仅又被调任太史令，还要听那些“鄙儒”和“贪夫”的风凉话。不过一心扑在科学研究上的张衡，在写了《应问》这篇文章之后，就再也不管那些闲言碎语。又着手全力研究一项重大问题——地震。
东汉时代，中国发生地震的次数是比较多的。当时掌管这些地震的记录工作，就是太吏令职务的一部分。张衡为了充分掌握地震的情报，非常注意有关地震的记录。汉顺帝阳嘉元年他终于设计出一个人类历史上空前未有的测定地震方向的科学仪器——地动仪。利用它不但可以知道有没有发生地震，而且可以测出地震的方向。地动仪是用青铜铸成的，形状很像一个酒樽，圆径有尺。樽的周围按照东、西、南、北、东北、东南、西北、西南八个方向镶着８条龙，每个龙头的下方坐着一只桐侍的青蛙。要是哪个地方发生了地震，那个方向的龙嘴里的铜球就会自动滚出来，落到青蛙向上张着的嘴里。公元１８年，陇西发生了地震，陇西离洛阳一千多里，但张衡安置在洛阳的地动仪的龙嘴里却吐出了铜球，测出西方发生过地震，当时住在洛阳的人并没有感觉到地震的波动，因此人们不相信他的报告，可是几天之后，陇西地方官派专使骑着驿马到达洛阳，证实了张衡的观测。在事实面前，人们才发出由衷的惊叹。“啊！地动仪真灵！张衡真了不起呀！”
修身点拨
一般情况下，人们对官职的升迁很容易接受，但对降职或者谪贬则总是报以嘲笑和讥讽的态度。就是在人们的嘲弄和讥笑中，张衡依然坚持自己对天文地理的研究，专注于对天文和地震方面的研究，终于成为一代天文学家。
一个人对志向的坚持和孜孜不倦的追求，必须经的住外界的干扰和破坏，只有把精力完全集中到自己所追求的事业上，才能够开辟出一片真正的属于自己的天地来。