〔10〕玑衡抚辰仪，仪制三重，其在外者，即古六合仪，而不用地平圈，其正立双环为子午圈。两面皆刻周天三百六十度，自南北极起，初度至中要九十度，是为天经。斜倚单环为天常赤道圈，两面皆刻周日十二时，以子正午正当子午双环中空之半，而结于其中要，是为天纬。其南北二极皆设圆轴，轴本实于子午双环中空之间，而轴内向，以贯内二重之环。其下承以云座，仰面正中开双槽以受双环，东面正中开云窝以受垂线。下面置十字架，施螺旋以取平。架之东西两端各植龙柱，龙口衔珠，开孔以承天常赤道卯酉之两轴，依观象台测定南北正线，将座架安定，则平面之四方正。又依京师北极出地度分，上数至成一象限，即天顶。依南极入地度分，下数成一象限，即地心。于天顶施小钉悬垂线，而垂適当地心，又適切于双环之面。线末垂球，又適当云窝，不即不离，则上下正立面之四方亦正，而地平已在其中。
玑衡抚辰仪，仪器有三层结构。最外面的一层，就是古代的六合仪，但不用地平圈，而是正立着双环作为子午圈。两面都刻着周天三百六十度，从南北极开始，从初度到中间九十度，这就是天经。斜倚的单环是天常赤道圈，两面都刻着周日十二时，以子正和午正对准子午双环中空的一半，并连接在中间，这就是天纬。南北两极都设有圆轴，轴根固定在子午双环的中空处，轴向内延伸，用来贯穿内两层的环。下面用云座承托，仰面正中开有双槽来容纳双环，东面正中开有云窝来容纳垂线。下面放置十字架，用螺旋来调平。架的东西两端各立有龙柱，龙口衔着珠子，开孔用来承托天常赤道卯酉两轴，按照观象台测定的南北正线，将座架安放稳定，那么平面的四方就正了。再根据北京北极出地的高度，向上数到一个象限，就是天顶。根据南极入地的高度，向下数到一个象限，就是地心。在天顶处钉一个小钉悬挂垂线，垂线正好对准地心，又正好切于双环的面。线末的垂球，又正好落在云窝中，不即不离，这样上下正立面的四方也正了，而地平就已经包含在其中了。
〔11〕次其内即古三辰仪，而不用黄道圈。其贯于二极之双环，为赤极经圈。两极各设轴孔，以受天经之轴，两面皆刻周天三百六十度。结于赤极圈之中要，与天常赤道平运者，为游旋赤道圈，两面皆刻周天三百六十度，与宗动天赤道旋转相应。自经圈之南极，作两象限弧以承之，使不倾垫。
第二层（中间一层）就是古代的三辰仪，但不用黄道圈。贯穿两极的双环，是赤极经圈。两极各设有轴孔，用来容纳天经的轴，两面都刻着周天三百六十度。连接在赤极圈中间，与天常赤道平行运转的，是游旋赤道圈，两面都刻着周天三百六十度，与宗动天赤道旋转相应。从经圈的南极，做了两个象限弧来承托它，使它不倾斜下陷。
〔12〕次最内即古四游仪，贯于二极之双环，为四游圈，两面皆刻三百六十度。定于游圈之两极者为直距，绾于直距之中心者为窥衡。游圈中要设直表，以指经度及时，窥衡右旁设直表，以指纬度。别设借弧指时度表、立表、平行立表、平行借弧表，以济所测之穷。又设绾经度表、绾时度表、平行线测经度表，以期两测之合。
最里面一层就是古代的四游仪，贯穿两极的双环，是四游圈，两面都刻着三百六十度。固定在游圈两极的是直距，连接在直距中心的是窥衡。游圈中间设有直表，用来指示经度和时间，窥衡右边设有直表，用来指示纬度。另外还设有借弧指时度表、立表、平行立表、平行借弧表，用来弥补测量中的不足。还设有绾经度表、绾时度表、平行线测经度表，用来使两次测量结果吻合。
〔13〕其数，子午圈外径六尺三寸，内径五尺六寸六分，环面阔三寸二分，厚九分，中空一寸。天常赤道外径六尺一寸二分，内径五尺六寸四分，环面阔二寸四分，厚一寸四分。赤极经圈外径五尺五寸六分，内径五尺一寸二分，环面阔二寸八分，厚八分，中空一寸二分。游旋赤道外径五尺五寸六分，内径五尺一寸二分，环面阔二寸二分，厚一寸二分。四游圈外径五尺，内径四尺六寸八分，环面阔一寸六分，厚七分，中空一寸四分。直距长如圆之通径，阔一寸六分，厚七分，中空一寸四分。窥衡长四尺七寸二分，方一寸二分，中空一寸。上下两端施方铜盖，厚五分，内三分，方一寸，入于管中，外二分，方一寸二分，齐于管面，中心开圆孔。
具体的尺寸：子午圈外径六尺三寸，内径五尺六寸六分，环面宽度三寸二分，厚度九分，中空一寸。天常赤道圈外径六尺一寸二分，内径五尺六寸四分，环面宽度二寸四分，厚度一寸四分。赤极经圈外径五尺五寸六分，内径五尺一寸二分，环面宽度二寸八分，厚度八分，中空一寸二分。游旋赤道圈外径五尺五寸六分，内径五尺一寸二分，环面宽度二寸二分，厚度一寸二分。四游圈外径五尺，内径四尺六寸八分，环面宽度一寸六分，厚度七分，中空一寸四分。直距的长度等于圆的直径，宽度一寸六分，厚度七分，中空一寸四分。窥衡长四尺七寸二分，方一寸二分，中空一寸。上下两端装有方形铜盖，厚度五分，内侧三分，方一寸，插入管中，外侧二分，方一寸二分，与管面齐平，中心开有圆孔。
〔14〕指时度表，通长七寸三分，本长一寸六分，形如方筒，入于四游双环中空之间，阔一寸四分，横带长三寸二分，阔五分，两端各钩回二分，扣于环面之外。表长五寸二分，阔一寸。其指时度之边线，对方筒之正中，下端二寸四分，厚三分，切于游旋赤道之面，以指度分。上端二寸八分，厚二分，切于天常赤道之面，以指时刻。
指时度表，总长七寸三分，本体长一寸六分，形状像方筒，插在四游双环的中空处，宽度一寸四分，横带长三寸二分，宽五分，两端各向内钩回二分，扣在环面外面。表长五寸二分，宽一寸。其指示时间和度数的边线，对准方筒的正中，下端二寸四分，厚度三分，紧贴游旋赤道面，用来指示度数。上端二寸八分，厚度二分，紧贴天常赤道面，用来指示时刻。
〔15〕指纬度表，其形两曲，安于窥衡之右面。底长三寸，阔九分，曲横七分，与四游环之厚等。又曲长一寸七分，切于四游环之外面，从中线减阔之半，所以指纬度也。
指纬度表，形状弯曲，安装在窥衡的右面。底部长度三寸，宽度九分，弯曲的横向部分七分，与四游环的厚度相等。再弯曲的部分长一寸七分，紧贴四游环的外面，从中间线减少宽度的一半，用来指示纬度。
〔16〕借弧指时度表，其本方筒及横带长阔并与前指时度表同。横带之下，自左向右，立安弧背一道，长九寸三分，阔一寸二分，厚一分六釐。弧背之末，平安指时度表，除弧背之厚，长五寸二分，阔一寸。计自表本方筒之中线至指时度表之内边，长六寸七分，当游旋赤道之十五度，当天常赤道之一小时。
借弧指时度表，它的方筒和横带的长宽与前面的指时度表相同。横带下面，从左向右，直立安装一道弧背，长九寸三分，宽一寸二分，厚一分六厘。弧背的末端，平放着指时度表，除去弧背的厚度，长五寸二分，宽一寸。计算从表本方筒的中线到指时度表的内边，长六寸七分，对应游旋赤道的十五度，对应天常赤道的一小时。
〔17〕立表二座，形直底平，表高底长各三寸二分，阔九分，厚一分。一表向上开长方孔，长一寸，中留直线，又上五分开圆孔，径四分，中留十字线，安于窥衡之上端。一表依前度下开直缝，上开小圆孔，安于窥衡下端，各对衡面中线，以螺旋结之。
立表有两座，形状直立，底部平整，表高和底长都是三寸二分，宽九分，厚一分。一个表向上开有长方孔，长一寸，中间留直线，再向上五分处开圆孔，直径四分，中间留十字线，安装在窥衡的上端。另一个表按照同样的尺寸，下面开直缝，上面开小圆孔，安装在窥衡的下端，各自对准衡面中线，用螺旋固定。
〔18〕平行立表二座，形曲底平，底盘长四寸，阔一寸二分，厚一分，中空三寸二分，阔九分。表曲如勾股。股直如立表，高三寸二分，阔九分。勾横连于股末，长五寸，阔九分，横植于底盘之末。底盘中空，冒于立表底盘之外，以掐表固之。
平行立表有两座，形状弯曲，底部平整，底盘长四寸，宽一寸二分，厚一分，中间空出三寸二分，宽九分。表弯曲如勾股形。股的部分直立如立表，高三点二寸，宽九分。勾的部分横向连接在股的末端，长五寸，宽九分，横向安装在底盘的末端。底盘中间空，套在立表底盘的外面，用掐表固定。
〔19〕平行借弧表，制如平行立表，而倒正异。一表上植于衡面，高四寸一分零八毫，一表自衡面下垂，长六寸二分零八毫。距表端下六分开圆孔，又下五分开长方孔，皆与立表制同。
平行借弧表，形状与平行立表相似，但上下颠倒。一个表向上安装在衡面上，高四寸一分零八毫；另一个表从衡面向下垂，长六寸二分零八毫。距离表端下方六分处开圆孔，再下方五分处开长方孔，都与立表的制作相同。
〔20〕绾经度表，通长四寸，阔一寸四分。其本方筒长一寸六分，高一寸八分，入于四游双环之间，以左右螺旋固之。其末上下二面，以夹游旋赤道，上面阔七分，减本之半，与窥衡中线相直，下面以螺旋固之。
绾经度表，总长四寸，宽一寸四分。它的方筒长一寸六分，高一寸八分，插入四游双环之间，用左右螺旋固定。它的末端上下两面，用来夹住游旋赤道，上面宽七分，是本体宽度的一半，与窥衡中线对齐，下面用螺旋固定。
〔21〕绾时度表，内外二截，内截上下内三面，绾于游旋赤道之内规。上面之末，承于外截之下，开二方孔，以受外截之方足，下面以螺旋固之。外截上下外三面，绾于天常赤道之外规。上面之末，覆于内截之上，下面以螺旋固之。
绾时度表，分为内外两截。内截的上、下、内三面，卡在游旋赤道的内规上。上面末端，承托在外截下面，开有两个方孔，用来容纳外截的方足，下面用螺旋固定。外截的上、下、外三面，卡在天常赤道的外规上。上面末端，覆盖在内截上面，下面用螺旋固定。
〔22〕平行线测经度表，于直距南北极之两端，各安铜版，如工字形，正方二寸八分，与直距二面之分等。两要各缺一长方，长一寸六分，阔七分，扣于直距中空之间。中心开圆孔，贯于天经之轴。四隅距中心一寸九分，各安立柱，圆顶开孔，以穿直线，与直距中径平行。下安小环，以为结赤经平行线之用。又按距星宫度，于游旋赤道安赤经平行线表，其制上画半圆，内容半方，自对角斜线起，初度至横径为四十五度，其中直径与指度表之边线相参直。半圆中心安二游表，各长二寸，距中心一寸九分。边留小脐，中开小圆孔，以线穿之。上端系于北极铜版对角之两环，下端贯于南极铜版对角之两环，各以垂球坠之。
平行线测经度表，安装在直距南北极的两端，各安装一块铜版，形状像“工”字，正方形，边长二寸八分，与直距两面的尺寸相同。两个关键部位各缺一个长方形，长一寸六分，宽七分，扣在直距的中空处。中心开圆孔，贯穿在天经的轴上。四角距离中心一寸九分，各安装立柱，圆顶开孔，用来穿直线，与直距的中径平行。下面安装小环，用作连接赤经平行线。另外根据距星的宫度，在游旋赤道上安装赤经平行线表，它的制作是上面画半圆，内部包含半方，从对角斜线开始，初度到横径为四十五度，其中直径与指度表的边线相对齐。半圆中心安装两个游表，各长二寸，距离中心一寸九分。边缘留有小脐，中间开小圆孔，用线穿过。上端系在北极铜版对角的两环上，下端穿过南极铜版对角的两环，各用垂球坠着。