在隋朝，张胄玄以其博学多通著称，尤其精通术数。赵煚的推荐下，他被征为云骑尉，并担任太史监的一职。在文帝时期，他参与制定历法，并对天文学有着深入的研究。他是祖冲之的学生，其知识渊博，历法研究成果显著，但也遭到了太史令刘晖的嫉妒。
刘晖预测天象不准确，而张胄玄则能提供更加精密的预测。为了辨别二人的学识水平，文帝组织了一个由太史监官员组成的小组，他们需要解决过去没有结论的问题中的61个疑难问题。在答辩中，刘晖沉默不语，而张胄玄则清晰地阐述了自己的观点，用旁征博引来解答这些疑难问题，最终解释了54件问题，被人们广泛赞誉。
隋文帝对此极为高兴，对张胄玄进行了高度评价，并授予他员外散骑常侍、太史令等职位，还赐给他绢千段。此外，他还撰写了一系列著作，其中包括《七曜历数》、《大业历》和《元历术》，其中《大业历》的回归年长365.42640分10363天，是当时较为精确的一部历法。
现代历史学家对张胄玄的贡献给予了高度评价，《中国通史》指出，大业六年（610年）颁布的大业历是基于他的新修数据而编制出来的一部新的星辰曆表，这是一部相对比较好的古代曆表，它考虑到了太阳视运动速度不均匀性以及月球视差对于交食现象影响，以及行星会合周期数值十分精确，比如金星周期583.922日，与今用值相同，同时将原定的冬至点起虚五度改为起虚七度，使得这份曆表更符合实际情况。
在具体操作上，张胄玄提出了三个方面与古人不同的见解：
岁差计算：南宋祖冲之发现冬至点每46年移动一度；北梁虞邝认为祖冲之计算过于宽松，每186年移动一度。张胄玄综合两种方法后确定每83年移动一度，即“岁差”，并且通过实证验证这一理论。
章岁调整：北周马显创立丙寅元曦，在运算中增加或减少“章岁”、“斗分”的相关数据，以求提高准确性。然而，这一方法忽略了节气时间长短及实际情况，不够科学。而张胄玄主張要根據實際情況進行計算，不應該盲目增加或減少相關數據。
日食月食判断：传统观念认为合朔日和望望日月亮进入黄道内即发生日食或月食。但根据观察和分析，由于月亮运行轨道与黄道交叉重叠，有时可能不会出现日食或月食，即便是在所谓“正交”区域。这一点不同于前人，没有明确、科学地论证，只是依据传统规则进行推算。而 张 胜 环 则 提 出 了 根 据 月 光 运 动 与 黄 道 交 点 之 前 后 15 度 内 的 距 离 来 预 测 日 食 或 月 食 发 生 的 时 限。
除此之外，張 胴 率 也 有 七 个 超 越 古 人独 到 观 察 和 理 解 的 方 面：
五星运行轨迹和规律
水星出现频率
五星出现间隔时间
通过这些独到的见解和深入研究，加上他卓越的人格魅力，让他的名字在隋朝乃至整个中国历史中留下浓墨重彩的一笔。