У Стародавньому Китаї досить високого рівня досягли природничонаукові знання, особливо математика. Китайці першими описали дії з від’ємними числами, регулярно спостерігали за зоряним небом, склали на порозі середньовіччя (IV ст. н. е.) каталог 800зірок, поділили небо на 28 зодіакальних сузір’їв. Вони вже вміли передбачити місячні та сонячні затемнення, навіть появу комет, уперше виявили плями на Сонці. Однак придворні астрономи основну увагу приділяли складанню гороскопів та інших астрологічних прогнозів (цьому вони, мабуть, навчилися у вавилонських жерців-звіздарів), що гальмувало розвиток китайської астрономії.

Китайці винайшли "покажчик півдня" — компас, який складався з квадратної залізної пластинки та магнітної "ложки", яка вільно оберталася на відшліфованій поверхні пластинки. Ручка "ложки" завжди показувала на південь. Сконструювали китайці також оригінальний "візок з фігуркою, яка вказувала південь" (механізм візка фіксував відхилення дишля від заданого напряму "північ — південь"). Компас спершу використовувався в Китаї для потреб геомантики — розташування трупа й могили за сторонами світу, проте з І ст. н. е. він почав служити китайцям і як мореплавний прилад. УII ст. н. е. Чжан Хен винайшов глобус, який відтворював рух небесних тіл, а також найдавніший у світі прототип сейсмографа. Стародавні китайці користувалися водяним годинником. Вони створили оригінальний місячний календар, "якнайтісніше пов’язаний з господарською діяльністю, з усіма сторонами традиційного побуту, навичок, знань китайців". Наполегливі пошуки "еліксиру безсмертя" привели китайців до створення даоської алхімії, яка стимулювала розвиток хімічних та фізичних знань. Чаклуючи над своїми пілюлями й талісманами, алхіміки-даоси винайшли порох, який на перших порах використовували виключно для влаштування феєрверків, без яких не обходилося жодне китайське свято. Китайці значно раніше за європейців навчилися безперервно нагнітати повітря у плавильну піч для виробництва сталі, винайшли тачку на колесах, віялку для зерна, ланцюговий насос з лопатками чи ковшами для піднімання землі чи води, кермо для судна тощо.

Високого рівня досягла у Стародавньому Китаї народна медицина. Китайці відкрили лікувальні властивості багатьох трав, у тому числі женьшеню. У III ст. н. е. китайський лікар Хуа То (його називали "богом хірургії") давав хворому перед операцією "наркотичні каплі" — обезболюючий засіб. Проте китайську медицину поступово прибрали до рук лаоські маги, які покладалися більше на чаклунські дії, аніж на раціональні методи лікування. Лаоська ідея про те, що всі елементи людського тіла є мініатюрною моделлю зовнішнього світу, спонукала медиків лікувати не хворий орган, а організм у цілому. Навіть нині китайські ескулапи не беруться лікувати хворого, якщо порушена цілісність його організму, скажімо — вирізаний апендикс.

Однак загалом слід констатувати, що природничі та прикладні наукові знання були розвинуті в Стародавньому Китаї відносно слабко, навіть більше, китайці взагалі не вважали їх наукою. Вони приділяли недостатню увагу вивченню законів природи насамперед тому, що постійно були зайняті болючими соціальними проблемами. Багато китайців обирали чиновницьку кар’єру, яка давала змогу забезпечити бодай мінімальний достаток. Серйозно гальмувало розвиток у Китаї природничих знань всесильне конфуціанство, яке зосередилося на проблемах соціальної етики, все ж інше вважало марною тратою часу. Далося взнаки також традиційне схиляння китайців перед авторитетом стародавніх "мудреців". На думку китайців, "мудреці" давним-давно все придумали, все зважили, все передбачили. Сама ідея про доцільність доповнення чи перегляду концепцій, розроблених "мудрецями", здавалася їм блюзнірською.

Інша справа — вивчення історії Історичні знання завжди були у фаворі в Китаї, адже, розробляючи свої оригінальні суспільно-політичні доктрини, китайці апелювали до надміру ідеалізованого ними історичного минулого країни

Найдавніші китайські історичні концепції з’явилися ще в VI—НІ ст. до н. е., тобто в період бурхливого розвитку китайського суспільства й культури, вже на завершальному етапі формування китайської народності. їхніми авторами були не історики-літописці, а політичні діячі, і це певною мірою позначилося на характері історичних праць.

Патріархом китайської історіографії вважають Сима Цяня, історичний метод якого став у Китаї традиційним. Сима Цянь народився в сім’ї придворного астролога й історіографа Сима Таня, який прославився тим, що здійснив аналіз шести основних старокитайських філософських систем. У двадцятирічному віці майбутній історіограф багато подорожував, побував в усіх закутках Китаю, став свідком багатьох важливих подій при дворі імператора У Ді. Змінивши батька на посаді придворного історіографа, й, таким чином, діставши доступ до най секретніших архівних матеріалів, Сима Цянь розпочав працю над "Історичними записками" (Ші цзі) — першою систематизованою історією Китаю. Однак Сима Цяню не дали спокійно завершити справу. Імператор У Ді, розгнівавшись на придворного історіографа за те, що той виступив на захист опального генерала, оскопив та ув’язнив його. Згодом імператор реабілітував Сима Цяня і навіть призначив охоронцем царської печатки (на цю посаду в Китаї ставили євнуха). Сима Цянь мужньо пережив цю життєву катастрофу і все-таки завершив свою фундаментальну історичну працю, яка складалася з 130 розділів-цзюанів (понад 520 тис. ієрогліфів).

Ші цзі витримана в дусі лаоської доктрини. Сима Цянь виходив із того, що існують об’єктивні історичні закони, які не залежать від волі людей. Рушія історії він шукав поза людським суспільством, у "волі Неба", фатумі, а загальний хід історії трактував як круговорот, довічну і невпинну зміну епох, які відрізняються між собою принципами державного управління. Іншими словами, Сима Цянь поділяв історичний процес на епохи за династичним принципом. У своїй праці вчений менше розповідав від себе, більше цитував своїх попередників, завдяки чому в ній збереглися фрагменти багатьох утрачених трактатів. У Ші цзі цитувалося також багато офіційних документів. Сима Цянь не пропускав нагоди приховано поглузувати з У Ді.

Видатним китайським істориком був також Бань Гу — творець жанру історії окремих династій, визнаний майстер історичного портрета. Народився він у І ст. н. е. в сім’ї придворного чиновника-конфуціанця Бань Бяо. Юнак здобув пристойну освіту в ханьській столиці Лояні, вивчив назубок конфуціанські канони. Після закінчення школи Бань Гу надумався продовжити історичну працю Сима Цяня, що стало ледве не модою в середовищі тодішньої китайської інтелігенції, однак опинився за це у в’язниці. Його брат Бань Чао (він свого часу також був придворним історіографом) просив за нього самого імператора. Бань Гу випустили на волю і призначили в групу придворних істориків, а згодом доручили йому написати офіційну "Історію Старшої Хань" (Цянь Хань-шу). Проте завершити цю фундаментальну працю Бань Гу не зміг: після смерті

Його коронованого покровителя адміністратор Лояна, з яким нешанобливо повівся особистий раб історіографа, згноїв історика у в’язниці. Довела до кінця розпочату Бань Гу справу його сестра Бань Чжао — поетеса, єдина жінка-історик у всьому стародавньому світі.

"Історія Старшої Хань", у якій викладена китайська історія від царювання засновника Ханьської династії Лю Бана до трагічної загибелі реформатора-невдахи Ван Мана, витримана в дусі ворожого даоським поглядам Сима Цяня ортодоксального конфуціанства. З концепціями Сима Цяня Бань Гу полемізує досить часто, причому іноді надто різко. Саме зусиллями Бань Гу "Історичні записки" Сима Цяня були вилучені з числа "офіційно визнаних" історичних творів.

За епохи Молодшої Хань китайський уряд створив історіографічне бюро "Східний павільйон", яке склало "Записки із Східного павільйону про правління Хань" — офіційну хроніку імперії. Матеріали цієї хроніки стали основою цілої низки приватних історичних досліджень, у тому числі праці талановитого історіографа Фань Є "Історія Молодшої Хань" (Хоу Хань-шу). Фань Є не завершив своєї праці — його звинуватили в державній зраді й стратили.

Дослідження старокитайських історіографів справили значний вплив на подальший розвиток історичної думки в Китаї та інших країнах Далекого Сходу. Вони — цінне джерело історичної інформації для китаїстів.

За доби Цінь і Хань китайці освоїли складення географічних карт і воєнних схем. Вони використовували в картографії масштаби і прямокутні сітки з паралельних ліній, випередивши у цій справі картографів Заходу.