《汉书·艺文志》记载的古代天文著作凡二十一家，多达四百五十卷，但是到了著录《隋书·经籍志》的唐代，大约全都失传了，今知年代较古远的天文著作如甘氏、石氏、巫咸三家《星经》、《黄帝天文占》等最早见于《隋书·经籍志》中，《汉书·艺文志》不载其名，显然属于后人整理、辑佚一类著作。其他如《淮南子·天文训》等失之芜杂，近年来考古发现的如马王堆出土《天文气象杂占》等又不能作为综合性的天文著作。所以，今知的系统、全面的天文学专著，以《史记·天官书》为最古。

　　《史记·天官书》与《历书》一样，也不在《史记》十篇亡书之数，必为太史公原著(也有人以为是“妄人录《汉书·天文志》而成”，可不论)，当然不排斥其中有错简以及后人窜入的成份，这是古书难以避免的，也不影响它的真价值。

　　天官书的内容大体可分作七章，一为经星，分作五宫记述三垣二十八宿等恒星；二为五纬，记木、火、土、金、水五行星；三为二曜，记日与月；四为异星；五为云气；六为候岁；七是总论。前二章是记述的重点。第三章对日、月的记述最为简略，日只讲了晕、虹与食，而且偏重于占卜。日的其他天文知识，如运行失常、黑子(《晋书·天文志》黑子之外，还记有日乌、黑气、黑云等名)、日珥(《周礼·视》称为监，郑玄等称为冠珥)、光斑(《宋史·天文志》记为“日生牙”等)、色变、“乍三乍五”等，都没有记载，对月的记述同样有许多当有而无的地方。清·王元启解释说：“《天官书》前无所承，史公首创为之，不能如后代测验之详，故约举大纲以存占候之旧”。第长章章首冠以“太史公曰”字样，随后从“自初生民以来”，历述各个历史时期的天官、天文现象与占验等事，按《史记》“书”体的贯例，这些内容是放在篇首的，所以有人认为是由于错简被移到了书末。