Quách Thủ Kính liền chế ra 1 cỗ máy mới, kết cấu giản đơn hơn máy
cũ nhưng chia độ tỉ mỉ hơn, vì vậy mà cung cấp được số liệu chính xác hơn
trước nhiều. Có được công cụ tốt, nhưng còn cần tổ chức việc quan sát thật
tỉ mỉ, khoa học nữa. Năm 1279, Quách Thủ Kính xin Nguyên Thế Tổ cho
Thái sử cục lập 1 đài thiên văn mới, đồng thời tổ chức việc quan sát thiên
văn trên qui mô toàn quốc. Kế hoạch mạnh dạn đó lập tức được Nguyên
Thế Tổ chuẩn y. Vương Tuân và Quách Thủ Kính nghiên cứu đặt 27 điểm
quan sát trên toàn quốc. Điểm cực bắc tại Tia lơ (nay thuộc lưu vực I-ê-ni-
xây thuộc Xibia, Liên bang Nga), điểm cực nam đặt tại biển nam, phái các
quan chức tới các nơi đó quan sát và ghi chép. Bản thân Quách Thủ Kính
đích thân dẫn người tới quan sát ở 1 số điểm quan trọng. Toàn bộ số liệu
quan sát được đều được gửi về Thái sử cục. Căn cứ vào các số liệu đó,
Quách Thủ Kính bỏ ra 2 năm trời, soạn ra 1 bộ lịch mới, là lịch Thụ Thời.
Lịch mới này chính xác hơn lịch cũ nhiều. Nó tính ra 1 năm có 365.2425
ngày, so với thời gian vận động của trái đất quanh mặt trời chỉ sai có 26
giây. Loại lịch này so với lịch Gơrêgoa thông dụng hiện nay có độ chính
xác tương đương, nhưng lịch Thụ Thời do Quách Thủ Kính lập ra đã ra đời
sớm hơn công lịch do Châu Âu xác lập tới 302 năm.