编撰我国现存最早的古代科技专著——《新仪象法要》
水运仪象台代表了中国十一世纪末天文仪器的最高水平，它具有三项令世界瞩目的发明，首先它的屋顶被设计成可开闭的，是现代天文台活动圆顶的雏型，其次，它的浑象能一昼夜自动旋转一周是现代天文跟踪机械转移钟的先驱；此外，它的报时装置能在一组复杂的齿轮系统的带动下自动报时，报时系统里的锚状擒纵器是后世钟表的关键部件。
为了详细介绍了水运仪象台的设计和建造情况，苏颂把水运仪象台的总体和各部件绘图加以说明，这就相当于苏颂为水运仪象台作了一个设计说明书。1096年，苏颂完成了他的《新仪象法要》一书，此时，他已经是七十六岁高龄的老人了。
《新仪象法要》是一部具有世界意义的古代科技著作。这部不足三万字的著作，记下了中华民族古代的许多光辉成果，这是我国也是世界保存至今的最早、最完整的机械图纸。正是由于这些图纸保存至今，现代学者才得以进行研究，王振铎、李约瑟才分别复原出水运仪象台。
这部书的首页是苏颂《进仪象状》一篇，记述造水运仪象台的缘起、经过和它与前代类似仪器相比的特点等。正文以图为主，介绍水运仪象台总体和各部结构。各图附有文字说明。卷上介绍浑仪，有图17种。卷中介绍浑象。除五种结构图外，另有星图2种5幅，四时昏晓中星图9种。卷下则为水运仪象台总体、台内各原动及传动机械、报时机构等，共图23种，附别本作法图4种。
其中还有唯一的一段不带图的文字：“仪象运水法”，讲述利用水力带动整个仪象台运转的过程。总计全书共有图六十种。这些结构图是中国现存最古的机械图纸。它采用透视和示意的画法，并标注名称来描绘机件。通过复原研究，证明这些图的一点一线都有根据，与书中所记尺寸数字准确相符。
苏颂在《新仪象法要》中绘制了有关天文仪器和机械传动的全图、分图、零件图五十多幅，绘制机械零件一百五十多种，其中多为透视图和示意图。从这些图纸和说明文字中可以知道，水运仪象台枢轮的运转规律是齿轮系从六个齿到六百个齿的传动，每二十五秒落水一斗，每刻钟转一周，一昼夜转九十六周，而昼夜机轮、浑象、浑仪也转一周，这与地球运动是大致相应的。又例如，通过这些图纸，我们知道水运仪象台第一层木阁内是昼夜钟鼓轮，有不等高的三层小立柱，可以拉动三个木人的拨子，以关拨作用拉动本人的手臂，到一刻钟时，木人出而击鼓，时初摇铃，时正敲钟。而第二层木阁内是昼夜时初正轮，第三层木阁内是报刻司辰轮，第四层木阁内是夜漏金钲轮，第五层木阁内是夜漏司辰轮。要是没有这些珍贵的图纸，我们就难以弄清木阁内的机械木人是如何按时击鼓、摇铃和敲钟的。因此，《新仪象法要》中所附机械图是了解苏颂天文著作及其成就的关键，同时也是进而释读张衡、一行、张思训等同类著作的钥匙。
此外，《新仪象法要》中的“苏颂星图”也是一项重要的天文学成就，它是存于国内的最早的全天星图。苏颂在《新仪象法要》中绘有多种星图，如“浑象紫微垣星图”、“浑象东北方中外官星图”、“浑象西南方中外官星图”、“浑象北极星图”、“浑象南极星图”、“四时昏晓加临中星图”、“春分昏中星图”、“春分晓中星图”、“夏至昏中星图”、“夏至晓中星图”、“秋分昏中星图”、“秋分晓中星图”、“冬至昏中星图”、“冬至晓中星图”等，共计14幅。这14幅星图中最有价值的是前五幅。其中“浑象东北方中外官星图”是从角宿到壁宿的星官；“浑象西南方中外官星图”是从奎宿到轸宿的星官；“浑象紫微垣星图”，是以北斗七星为主的布列于浑象之北上规的183颗星；“浑象南极星图”和“浑象北极星图”则是以天球赤道为最外界大圆的南天星图和北天星。
苏颂为了星图绘制精确，采取了圆横结合的画法。横图分成两段：东北方中外官星图是从秋分到春分，西南方中外官星图是从春分到秋分。另外，在把球面上的星辰绘制到平面上时，苏颂发现了失真问题，于是他采用了把天球循赤道一分为二，再分别以北极和南极为中心画两个圆图的方法，从而减少了失真，这是星图绘制中的一项新成就。苏颂星图是历史上流传下来的全天星图中保存在国内的最早星图。保存至今的唐代敦煌星图，在时间上比苏颂星图要早，被斯坦因盗走，现存伦敦不列颠博物馆。但是，苏颂星图比敦煌星图更细致和更准确。如敦煌星图绘星一千三百五十颗，苏颂星图绘星一千四百六十四颗；敦煌星图主要依据《礼记月令》的资料，并非实际测量，而苏颂星图则是根据元丰年间的实测绘制；敦煌星图是从玄枵（子）开始，按十二次的顺序作不连续排列，中间夹以说明文字，有关分野问题也不科学，苏颂星图则从角宿开始，按二十八宿顺序，作连续排列，并完全去掉了有关分野等不科学成分。就所列星的数目而言，苏颂星图的贡献也是值得称道的。如欧洲到十四世纪文艺复兴以前，观测的星数是一千零二十三颗，要比苏颂星图少四百二十二颗，因此，西方的科技史家蒂勒、布朗和萨顿等甚至认为：“从中世纪直到十四世纪末，除中国的星图以外，再也举不出别的星图了。”
同时，《新仪象法要》也是中国现存最早的水力运转天文仪器专著。它反映了中国十一世纪的天文学和机械制造技术水平。通过研究，人们得以了解中国古代的水运仪象传统，从此还得知近代机械钟表的关键性部件——锚状擒纵器是中国发明的。后来，英国科学家李约瑟博士把《新仪象法要》译成英文在国外发行。《新仪象法要》也成为苏颂为后世留下的最杰出的著作。