Nhất Hạnh có 3 cống hiến lớn là Khai Nguyên diễn lịch kinh, Hoàng đạo du nghi và Phúc củ đồ.

Khai Nguyên diễn lịch kinh

Thời Đường Cao Tông từng có sách Lân đức lịch nhưng công trình này có nhiều sai sót. Nhất Hạnh được Huyền Tông sai sửa chữa. Ông căn cứ lịch pháp các đời trước và Chu Dịch, trên cơ sở tham khảo cả Lân đức lịch để soạn ra Khai Nguyên diễn lịch kinh.

Sách Nhất Hạnh soạn rất chi tiết, đề cập tới nhiều khía cạnh, sắp xếp ngày sóc và ngày vọng và tiết khí, 72 hậu, vị trí và quỹ đạo chuyển động của Mặt Trời, Mặt Trăng, năm hành tinh lớn, thời điểm phân chia ngày và đêm, dự báo nhật thực, nguyệt thực.

Thực tế sử dụng cuốn lịch pháp này được xem là cắm mốc cho sự phát triển của lịch pháp, về căn cứ lý luận và cách tính toán cụ thể có ảnh hưởng rất lớn và mang tính chỉ đạo đối với việc soạn lịch pháp đời sau.[6]

Hoàng đạo du nghi

Năm 721, Nhất Hạnh cùng một nhà thiên văn học đương thời là Lương Lệnh Toản chế tạo ra Hoàng đạo du nghi phục vụ cho việc quan sát sự vận hành của Mặt Trăng và Mặt Trời. Ông dùng vật quan trắc này xác định vị trí của 150 hằng tinh.

Phúc củ đồ

Nhất Hạnh đã phát minh ra công cụ đo đạc thiên văn này. Được sự ủng hộ của Đường Huyền Tông, Nhất Hạnh phát động hoạt động quan trắc thiên văn tại 12 điểm trên toàn quốc. Sau đó ông căn cứ vào sự đo đạc của Tổ Nam Cung Thuyết dùng phúc củ đồ tiến hành tính toán độ dài của Tý Ngọ tuyến lần đầu tiên trên thế giới.[6]