康熙十三年（1674）二月，比利时耶稣会士南怀仁制成了黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经仪、地平纬仪、纪限仪、天体仪，并绘图立说，以《新制灵台仪象志》进呈。南怀仁升为钦天监监正，加太常寺卿，仍修历法。吴三桂叛乱发生后，康熙帝谕其监造用于山地作战的轻火炮。是年，南怀仁铸成约三百五十门新炮，并在芦沟桥试射，命中率极高，康熙帝脱下貂裘赏赐。这些轻炮火在平叛中发挥了重要作用。康熙十八年（1678），康熙帝准礼部议，将南怀仁制成的《康熙永年历》交翰林院，并令钦天监官生学习，永远遵照执行。