从秦统一六国开始，经过汉、三国、晋、南北朝、隋、唐，到五代约1200年间，古代中国有合有分，时战时和，封建制度日趋完善。随着铸铁和耕作技术的不断进步，古代物理学也有较为全面的发展。集中表现为：一、制造了不少大型的复杂的机械，如指南车、记里鼓车、水运浑仪等；二、发明了许多小型器具，如被中香炉(即常平支架)、透光镜等；三、这个时期虽然没有一本如同《墨经》、《考工记》那样较为集中地记述物理学知识的专著，但在许多历史典籍中，如刘安(公元前179—前122年)的《淮南万毕术》、《淮南子》，刘歆(公元？—23年)的《西京杂记》(一说晋代葛洪撰)，王充(公元27—约97年)的《论衡》，张华(公元232—300年)的《博物志》，南北朝成书的《关尹子》，段成式(公元803—863年)的《酉阳杂俎》，谭峭(活跃于10世纪上半叶)的《化书》等等，零散地记载了大量的物理学经验或思辨性理论，涉及了热、力、声、光、电和磁等方面的内容。
值得一提的是，在这个时期还出现了一些有关器物的专门图书。如叙述弓弩制造和弹道问题的《望远连弩射器法》；祖冲之的儿子祖暅〔geng更〕(约公元5—6世纪初)撰《称物重率术》、《权衡经》，它们阐述了密度、重心和平衡等有关力学问题；北齐信都芳撰《器准》，“聚浑天、欹器、地动、铜鸟、漏刻、候风诸巧事，并图画为器准”(《北齐书·信都芳传》)，这可能是我国历史上第一部科学仪器图著。可惜这些涉及机械制造和力学原理的书籍都已失传了。