中国天球仪的制作始于元代[1] ，由西域天文学家扎马鲁丁为元朝廷督造，球面上反映了地球表面的海、陆分布状况，属于原始的绘制方法。明万历年间意大利传教士利玛窦来华后，为向中国传授古希腊的地圆说，亲自制作天球仪，并著有《坤舆万国全图》。受其影响，明万历三十一年（1603年），学者李之藻制成一架天球仪。约在崇祯三年（1630年），朝廷也制作了一架天球仪。这些天球仪上绘制了经纬网，扩充了我国此前的天球仪上只有27处观测点的纬度，包括了赤道、南北回归线、南北极圈的整个地球纬度，也弥补了我国此前不知经度的空白，并标注了五洲说，使当朝人能以了解西方天文大发现的新知识。 天球仪
继明之后，清初康熙皇帝敕命在朝的传教士会同一些朝廷官员制作了此件天球仪，球面的图像、刻度及相关的文字叙述等大体沿用利玛窦的绘制方法。这件仪器的制作从一个侧面反映出“地圆说”理论在中国得到巩固，也反映了当时中国对世界天文知识的认识水平。清朝，欧洲钟表传入中国，清代中叶的科学家齐彦槐模仿其结构，用发条作动力，制作出了自动运转报时报刻的计时仪器。在外部铜球上铸有各个星座。天球仪与铜壶滴漏一样，体现了中国古代利用天象计时的特点，但是，天球仪的制造已经受到欧洲钟表制造的影响。[2] 现今市面上销售的教学用天球仪
今天出售的除了有天球仪和地球仪外还有表示月球、火星和金星的仪器。多采用透明塑胶制作，标识完全，内部为地球模型，便于理解天球的概念。适用于大、中学校天文、地理教学。适用于航海及科研。利用它来表述天球的各种坐标，天体的视运动以及求解一些实用的天文问题。
天球的模型，一种用于航海、天文教学和普及天文知识的辅助仪器，人们利用它表述天球的各种坐标、天体的视运动以及求解一些实用天文问题。球面上绘有亮星的位置、星名、星座以及几种天球坐标系的标志和度数。天球仪上的星象和从天空中看到的星象正好相反,这是由于从天球外看天球仪的缘故,但这对于了解天象并无影响。天球仪上有一根金属轴贯穿球心，代表天轴，轴的两端为天球的北极和南极。天球仪可环绕天轴旋转。天轴装在一个金属圆圈上，这个支撑轴的金属圈代表子午圈（见天球坐标系），将天球仪放在一个座架上，架中的水平圆环代表地平圈。使用者可根据地理纬度在子午圈上调节天极高度，并且能使天球绕极轴转动，从而看出在不同地理纬度上，在不同日期，不同时刻的星空景象以及某一天体的地平经度（方位角）和地平纬度（地平高度）。同样也可以显示出某一天太阳出没的时刻和方位、经天路径、中天时刻、高度和昼夜的长度。天球仪很有实用价值。陈列在中国北京古观象台上有清代铜制天球仪，铸造于1673年，直径2米,球上有恒星一千多颗，是以三垣二十八宿来划分的。一般使用的天球仪，直径在30厘米左右。
假如一台天球仪制造得非常精确的话它可以不变形地从任何角度来显示星空 与一个同样大小的地球仪结合在一起它是一台非常精确和准确的计算仪器 早在古代天球和地球仪就出现了，托勒密描写过制造天球仪的方法。在中世纪晚期天球仪非常普及。后来的天球仪也非常注重其艺术表现。许多宫廷天文学家为其雇主制作过天球仪。有些天球仪结合在太阳系仪中，带有机械的驱动。奥地利国家图书馆拥有世界上最大的天球仪的收集。