他凭借多年积累，全身心投入新历法编制，首次引入“岁差”概念。为测定回归年长度，他日夜守在观测台，观测星辰变化，反复计算。
为验证“岁差”，他长途跋涉到不同地方观测对比。同行友人忍不住抱怨：“冲之，一路风餐露宿，太过辛苦，若没结果，岂不是白费力气？而且外面兵荒马乱，多危险啊。说不定我们还没完成观测，就遇到危险了。”
祖冲之坚定回应：“只有不同地点观测验证，才能确定‘岁差’准确性，为新历法提供依据，辛苦亦无妨。再说了，若能编制出精准历法，对百姓的农耕生活有大帮助，这点危险又算得了什么？百姓们靠天吃饭，准确的历法能让他们更好地安排农事，收获更多粮食，这一切都是值得的。”
友人担忧地说：“可是这一路困难重重，我们真的能成功吗？”
祖冲之拍拍友人的肩膀：“只要我们坚持下去，就一定能成功。困难只是暂时的，我们不能因为害怕困难就退缩。”
途中遭遇盗贼抢劫，部分观测记录丢失。友人垂头丧气：“这下完了，白忙活一场。说不定我们还会再遇到危险，还是回去吧。继续下去也不知道还会遇到什么。”
祖冲之安慰道：“莫灰心，我们重新收集数据，继续研究，定能成功。我们不能半途而废，百姓还等着精准的历法呢。这些记录虽然丢了，但我们的经验还在，重新收集数据，说不定能做得更好。”
友人犹豫地说：“可重新收集数据又要花费很多时间和精力，而且还不知道会不会再遇到危险。”
祖冲之坚定地说：“为了精准的历法，这些付出都是值得的。我们小心一些，一定能克服困难。”
不懈努力下，他测定回归年长度为365日，与现代科学测定值仅差46秒，完成《大明历》编制。
然而，《大明历》呈递给朝廷后，遭守旧派强烈反对。朝堂上，大臣戴法兴言辞激烈：“祖冲之，历法乃祖宗传承瑰宝，岂容随意更改？你这是离经叛道，扰乱祖宗规矩！你就不怕遭天谴吗？祖宗传下来的东西，岂是你能轻易改动的？”
祖冲之从容站出，镇定回应：“戴大人，日月星辰运行有其规律，如今旧历误差诸多，无法准确反映天象。《大明历》经我多年