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由黄钟生成十二律的方法：使用去掉三分之一的下生法，是先将律管的长度加倍，然后再除以三。使用增加三分之一的上生法，是先将律管的长度乘以四，然后再除以三。数字里最大的是九，商声为八，羽声为七，角声为六，宫声为五，徵声为九。设置黄钟的长度比例为一并依次乘以三作为除数。用以上得出的黄钟长度比例数作为被除数，首先得到的以寸为长度的数是一。以此类推，直到得出九寸，就命名为“黄钟之宫”。所以说音律开始于宫声，终结于角声；数开始于一，终结于十，万物生成于三；万物的生气开始于冬至，以年为周期循环往复。
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精神产生于虚无的状态，最终形成客观存在之物，有了形体然后就有天数，形成并产生音律乐声，所以说精神支配生气，生气依附形体。形体的条理如果能分类就分类。有些还没有成形的就不能分类，有些形状相同就划分为同一类，有了分类就可以分辨，有了分类就可以识别。圣人了解天地间万物而辨识它们的区别，所以从有形的物体能够推演出无形的状态，因此得到了如同气息的轻细之征，如同声音的微小之象。然而圣人根据精神保存它，即使很玄妙也必定能效验实情，最终核算出华美之道的就很英明了。不是具有圣明之心来驾驭自己的耳目感官，哪个又保存天地精华并产生有形之物的实情呢？精神，万物接受它却不知道它去来的情况，所以圣人畏惧并打算保存它。只有打算保存它，精神才能继续存在。那些打算将精神保存下来的，所以显得无比宝贵。
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太史公曰：在旋玑玉衡以齐七政【七政：《尚书》中所说的七种政事。】，即天地、二十八宿、十母、十二子，钟律调自上古，建律运历造日度，可据而度也。合符节，信道德，即从斯之谓也。
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太史公说：根据北斗七星整顿七种政事，就能确定天地、二十八宿、十天干、十二地支，十二律的调和起源于上古时代，创建乐律，运算历法，测定太阳运行的度数，可以依据它们进行度量。合验符节，通晓道理，说的就是这些事情。
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史记（精注全译） 卷二十六 历书第四
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陈仁锡：“圣门论四代礼乐，必以夏时为先，此周百世不易之法也。自秦人始用十月为岁首，汉兴因而不改，甚失建正之义，至是治历明时，始以正月为岁首，然后百年之谬，一旦改革，武帝纷纷制作，独此最为有得耳。”
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《历书》不在《史记》亡佚的十篇之内，基本可以认定是司马迁的手笔。篇末所附《历术甲子篇》序至汉成帝建始四年（前29年），至少天汉以后的部分为后人所补（一说是褚少孙所补）也没有什么疑问，与此篇相关的大约有两大问题：第一，什么是太初历？第二，太初元年的岁名是什么？
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昔自在古，历建正【建正：设定正月位置。如秦以十月为正月，称为建亥，周以十一月为正月，称为建子等。正，即正月，岁首。】作于孟春。于时冰泮【冰泮：冰融化。】发蛰，百草奋兴，秭鳺【秭鳺：即杜鹃鸟。】先滜【滜：通“嗥”，鸣，叫。】。物乃岁具，生于东，次顺四时，卒于冬分。时鸡三号，卒明。抚【抚：犹“循”。依次。】十二月节，卒于丑。日月成，故明也。明者孟也，幽者幼也，幽明者雌雄也。雌雄代兴，而顺至正之统也。日归于西，起明于东；月归于东，起明于西。正不率天，又不由人，则凡事易坏而难成矣。
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王者易姓受命，必慎始初，改正朔【改正朔：改定历法。正，岁始正月。朔，每月初一。】，易服色，推本天元，顺承厥意。
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太史公曰：神农以前尚矣。盖黄帝考定星历，创建五行，起消息【起消息：确定阴阳消长变化。消，坤者阴，死为消。息，干者阳，生为息。】，正闰余【正闰余：正确确定闰月余分的大小。】，于是有天地神祇物类之官，是谓五官【五官：即春官、夏官、秋官、冬官、中官，分别名为青云、缙云、白云、黑云、黄云。】。各司其序，不相乱也。民是以能有信，神是以能有明德。民神异业，敬而不渎，故神降之嘉生【嘉生：嘉谷。】，民以物享，灾祸不生，所求不匮。
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在上古的时候，使用以孟春月为正月的历法。这时，冰雪开始融化，蛰虫苏醒过来，百草萌生新芽，子规鸟率先在原野上鸣啼。万物都长了一岁，从春季开始时降生，依次经历夏季和秋季，最后结束在冬尽春分之时。这个时候雄鸡叫三遍，天色才渐明。正月从寅月开始，经过了十二个月的节气后，直到丑月结束。日月运行都已成周，所以日月组成一个“明”字。“明”有“孟”的意思，“幽”有“幼”的意思，“幽明”就是指雌雄。雌雄交替出现，而又与以孟春为正月的历法相符。太阳在西边落下，在东边升起；残月逐渐消失在东方，新月在西方露出来。当政的不按天时行事，又不顺应民心，所以凡事都易于破坏，而难以促成。
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君王接受天命而改朝换代，对于开始必然十分谨慎，修改历法，改变朝服的颜色，推算历法的起始点历元，以顺承天的旨意。
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太史公说：神农以前，年代过于久远的历法就不必说了。大概从黄帝开始，考察星体的运行，制定历法，创建了五行序列，确立起阴阳死生消长的规律，纠正了闰月余分数值的大小，于是有了分管天地神祇和其他物类的官员，叫作五官。他们各自掌握属于自己的事务，不会相互杂乱。民众因此能够有所信赖，而神明也因此能够有明德。民众与神明各尽其职，民众对神明礼敬而不亵渎，神明因此赐给民众好的收成，百姓以丰洁的礼品飨祭神，而使灾祸不发生，养生所需永不匮乏。
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少暤氏之衰也，九黎乱德，民神杂扰，不可放物，祸菑荐至【荐至：一起到来。】，莫尽其气。颛顼受之，乃命南正【南正：主管南方之政（即阳事）的官员。】重司天以属神【属神：领属神事，如祭祀之类。】，命火正黎司地以属民【属民：领属民事。】，使复旧常，无相侵渎。
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其后三苗服九黎之德，故二官咸废所职，而闰余乖次，孟陬【孟陬：正月。】殄tiǎn灭，摄提【摄提：星名，随斗杓（北斗星的第五、六、七三颗星）所指建十二月。】无纪，历数失序。尧复遂重黎之后，不忘旧者，使复典之，而立羲和之官。明时正度，则阴阳调，风雨节，茂气至，民无夭疫。年耆【年耆：泛指年老。耆，六十岁。】禅舜，申戒文祖，云“天之历数在尔躬”。舜亦以命禹。由是观之，王者所重也。
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夏正【夏正：夏朝历法开始的月份。】以正月，殷正以十二月，周正以十一月。盖三王之正若循环，穷则反本。天下有道，则不失纪序【纪序：纪元的次序，即历法的次序。】；无道，则正朔不行于诸侯。
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幽、厉之后，周室微，陪臣【陪臣：列国之臣。】执政，史不记时，君不告朔【告朔：古代的一种祭祀仪式。天子在岁末时将来年每月的历书颁给诸侯，在每月的朔日以活羊祭告于庙。】，故畴人【畴人：星历算学者。】子弟分散，或在诸夏，或在夷狄，是以其禨祥废而不统。周襄王二十六年闰三月，而《春秋》非之。先王之正时也，履端于始，举正于中，归邪于终。履端于始，序则不愆；举正于中，民则不惑；归邪于终，事则不悖。
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其后战国并争，在于强国禽敌，救急解纷而已，岂遑念斯哉！是时独有邹衍，明于五德之传，而散消息之分，以显诸侯。而亦因秦灭六国，兵戎极烦，又升至尊之日浅，未暇遑也。而亦颇推五胜，而自以为获水德之瑞，更名河曰“德水”，而正以十月，色上黑。然历度闰余，未能睹其真也。
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少暤氏衰落以后，九黎的诸侯作乱，民众与神明都受到了惊扰，失去了依托，灾祸接连发生，恶气不能消尽。直到颛顼受命于天，登临帝位，才任命南正重负责天事，属领神事，任命火正黎负责地事，属领民事，这才使一切又恢复到以前的状态，不致于相互侵扰渎乱。
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后来三苗部族又效法九黎出来作乱，所以南正与火正二官都废弃了自己的职守，闰余的排序失去了次序，正月的设置与节气不相符合，摄提星方位与月建也不一致，历法混乱，使时序失顺。直到尧帝继位，又重新任命重、黎后人中还能推算历法的人，让这些人担任历官，设立了羲氏、和氏这两个官职。推明时令，矫正历度，使天时阴阳调和，风雨适度，这才有了兴盛的景象，民众没有夭亡、疾病的祸乱。当尧年老之后禅位给舜的时候，在文祖庙告诫舜说“按天体运行规律制定和实施历法的重担就托付给你了”。后来，舜也用相同的话来告诫禹。由此可见，历法是帝王应该看重的大事。
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夏朝以正月为历正，殷朝以十二月为历正，周朝以十一月为历正。夏、殷、商这三代的正月依次循环，周而复始。天下治理得好，历法就不会乱了次序；天下混乱，则统一的历法就无法在诸侯国之间通用。
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自从周幽王和周厉王以后，西周王室衰微，列国大夫执掌国家大权，史官不记载年月日，君王不行告朔礼，所以历算世家的子弟纷纷出走，有的在中原诸侯国中任职，有的到了夷狄，所以祝祷祭祀的制度荒废而不能统一。周襄王二十六年有闰三月，而《春秋》非难它置闰月不当。因为古代帝王设定历法，首先要确定好历元，再由中气纠正十二月的位置，有日月余分则归于年末。确定好历法的起始点，则年月日等的次序就不会失误；以中气纠正月位，百姓就不会感到迷惑；将闰余置于年终，诸事就不会悖乱。
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后来，到了战国诸雄并争的时期，君臣上下只关心如何使国家富强起来，战败敌国，挽救危难，排解纠纷而已，哪有余力考虑天文历法的事情！当时只有邹衍懂得五德终始相传，而且散布阴阳消长的分限等理论，因此显扬于诸侯。也因为强秦在征灭六国时，战事频繁，加上秦始皇当上皇帝的时间还不长，所以顾不上制定新的历法。但是秦时颇为注重推求五行胜克，自以为获得水德的祥瑞，所以将黄河改名为“德水”，沿用夏朝的历法，以十月为正月，崇尚黑色。至于历法中具体推算五星的行度和闰月的安排是否正确，也就没有仔细考虑。
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