张衡生前著有《周官训诂》，崔瑗认为这套著作对于儒学，并无特别之处。张衡欲继承孔子之后，为《易经》彖辞、象辞，补齐遗漏，可惜生前没有完成。张衡所著述的诗、赋、铭、七言诗、《灵宪》、《应间》、《七辩》、《巡诰》、《悬图》，存于世间共计有三十二篇。

安帝永初年间，谒者仆射刘珍、校书郎刘騊駼等在东观著述，整理《汉记》，结合古代典籍整理汉家礼仪，奏请安帝让张衡参与。不幸这些儒者先后辞世，张衡对他们的过早离世深感惋惜，也想完成他们未竟的事业。及至担任侍中，张衡奏请安帝，让自己在东观安心著述，整理古文典籍，竭尽全力，补充完整。又列出司马迁、班固撰写的著作与历史典籍有矛盾的地方十余处。张衡认为，《汉书·王莽传》只应该记录王莽篡汉，至于为王莽编写纪年，记载王莽执政期间的灾祥，应该放入《元后本纪》。又说，更始帝即位并无异议，光武帝曾担任更始帝的部将，后来才即位为皇帝，更始帝应该有纪年，放在建武纪年前边。奏书呈上，安帝没有采纳。张衡后来的著述，大多没有保留，甚为惋惜。

评论如下：崔瑗称赞张衡：“数术穷天地，制作侔造化。”可谓恰如其分！张衡以天地两仪为法式，制造“浑天仪”，观察天地，无所不包，拥有何等样的智慧。张衡精研妙思，制造“地动仪”，直至今日，人们仍难以参透其中的奥妙。张衡的智慧，洞察天地之玄妙，精思幽微，超乎常人。《礼记》讲：“德成为上，艺成为下。”从张衡的精思妙想，岂能仅以“术”来解释？“德”又何尝不高尚！

赞辞如下：三才理通，人灵多蔽。近推形算，远抽深滞。不有玄虑，孰能昭晰？