康熙皇帝最初對自然科學重視，不是出於科學家那種對科學事業的熱愛，而是由求治引起。治理國家，離不開社會科學，也離不開自然科學。他看到自然科學和農業、軍事、治河、防治天災及人體健康等有密切關係，就對相關學科的利用和發展，作出努力。
我國古代以農業為本，曆朝都注重曆書，經常組織專人修訂，故尚能保持準確性。唯有時代《大統曆》承用元代的《授時曆》,“二百七十餘年，未嚐改憲”,至中葉以後，交食往往不驗，測時誤差達二三小時之多，推算節氣常差一日。大學士徐光啟等建議吸收西學，改進曆法。崇禎皇帝予以采納，命傳教士湯若望入曆局掌推算，修成《崇禎曆書》一百三十餘卷。但新曆未及推行，明便滅亡。清定都北京後，攝政王多爾袞在順治二年決定頒行湯若望製定的新曆，定名《時憲曆》,並將曆局與欽天監合並，任用湯若望主持欽天監。這就引發了康熙年間聚訟紛紜的中西曆法之爭。
康熙初年，舊派人物新安衛官生楊光先反對湯若望及其新曆法《時憲曆》,輔臣予以支持，湯若望下台，楊光先任欽天監監正，吳明烜任監副，廢除時憲曆，恢複舊曆法。康熙皇帝親政後，關心曆法，但對這一學術問題還沒有判斷是非的能力，隻能發奮學習，以求真理。康熙七年(1668)十一月，他派人攜帶楊光先、吳明烜編造的康熙八年曆書，去向治理曆法的比利時傳教士南懷仁征求意見。南懷仁劾奏這份曆書“康熙八年閏十二月，應是康熙九年正月，又有一年兩春分、兩秋分種種差誤”。康熙皇帝諭令楊光先、南懷仁“曆法關係國家要務，爾等勿懷夙仇、各執己見”“務當平心考察，誰是誰非”,讓他們進行辯論，各抒己見。但雙方爭持不下，沒有結果。
於是，康熙皇帝決定通過實際測驗來辨明直曲，命大學士圖海、李爵等率兩派人到觀象台測驗。翌年正月，測驗立春、雨水、月亮、火星、木星，結果證明，“南懷仁所指，逐款皆符；吳明烜所稱，逐款不合”。據此，議政王大臣會議提出，將康熙九年一應曆日交南懷仁推算。康熙皇帝卻要追根究底。議政王等遵旨調查詳明後，康熙皇帝確認南懷仁的曆法是科學的，楊光先盲目排斥西洋法，不修改曆日差錯，不稱其職，才令將楊光先革職，任命南懷仁為欽天監監副，複用時憲曆。康熙皇帝還支持他編製精確的曆法，批準他的建議，將閏月由康熙八年十二月改在九年二月，節氣，占候相應變動，後又提升南懷仁為監正，並委任他改造觀象台儀器。至康熙十三年二月，欽造儀象成，並進呈《新製靈台儀象誌》十三卷。康熙皇帝看過後十分滿意，又“加南懷仁太常寺卿銜，仍治理曆法”。此後南懷仁又續完了湯若望未竟之書《康熙永年曆法》三十二卷。