中国古代天文学的核心是制定历法，梅文鼎对传统天文学的研究就是围绕着历法沿革这样一条线索展开的。他有感于明代邢云路所著《古今律历考》对“古历之源流得失未能明也”，计划自己撰写一部58卷的《古今历法通考》，内分历法沿革本纪、年表、列传、历志、法原、法器、图表等，显然包容了他所掌握的全部传统天文学的材料。可惜这部巨著没有出版，但从其自撰提要中亦可看出他对古历源流得失的真知灼见：“故不读耶律文正之庚午元历不知授时之五星，不读统天历不知授时之岁实消长，不考王朴之钦天历不知斜升正降之理，不考宣明历不知气刻时三差，非一行之大衍历无以知岁自为岁、天自为天，非淳风之麟德历不能用定朔，非何承天、祖冲之、刘焯诸历无以知岁差，非张子信无以知交道表里、日行盈缩，非姜岌不知以月蚀检日躔，非刘洪之乾象历不知日月迟疾，然非落下闳、射姓等肇启其端，虽有善悟之人无自而生其智矣。”①尽管对古历源流有浓厚的兴趣和深刻的认识，梅文鼎研究的重点却是元代授时历和明代大统历这两部相对晚近的历法。这一方面固然是因为授时历的优秀和大统历与之相应相承，另一方面恐怕也有通过研习历法来追念故明的心理动机。在《历学骈枝》一书中，梅文鼎用了大量篇幅辨证授时与大统的异同，开辟了后代学者通过大统历来解读授时历的研究途径。他又指出两历在法原、立成、推步等方面一脉相承；至于历元，大统虚用洪武甲子（1384）而实算仍本授时的至元辛已（1281）。他推崇授时历采用前代杨忠辅的岁实消长法，批评大统历弃而不用是一退步。他分析了两部历法在月行迟疾、日食计算等方面数据差异的原因，又论述了日、月不等速运动对合朔时刻的影响，校正了大统历中有关交食计算的错误数据，并用几何方法阐述了授时历中计算食限辰刻的原理。对于授时历中的两项重要创造，即相当于球面三角中纳皮尔公式的黄赤坐标换算法和相当于三次插值运算的招差术，梅文鼎则分别在《堑堵测量》和《平立定三差详说》中给出了详细的解说。他对这两部历法的若干研究成果也反映在《明史·历志》中。梅瑴成曾说：“《历志》半系先祖之稿”①，对比定稿的《明史·历志》和梅文鼎自撰的《明史历志拟稿》和《历志赘言》这两篇提要，可见他确实是《明史·历志》的主要作者。①梅文鼎：《古今历法通考提要》，《勿庵历算书目》，“知不足斋丛书”本。①梅瑴成：《操缦卮言》，《梅氏丛书辑要》本，乾隆二十六（1761）年。