不过，耶稣会士们带来的最大的礼物还要属天文学。传教士们知道历法在中国是相当重要的，在错误的日子庆祝冬至日可以使整个宇宙陷入混乱，情况之糟糕不亚于基督教世界的人们搞错了复活节的日期。中国的官员们将这件事情看得如此重要，他们甚至可以聘请外国人在天文局任职，只要这个外国人—大部分是阿拉伯人和波斯人—对于星象天文比国人懂得更多。
耶稣会士们明智地将此作为他们接近中国统治者的最好途径。16世纪80年代，耶稣会士出身的数学家们曾经深深地卷入了天主教历法的改革中，尽管他们的历法以欧洲西北部地区的标准来看已经过时了（他们顽固地坚持地球中心论的宇宙观），但还是要比中国的任何历法好得多。
开始的时候一切都进行得很顺利。到1610年时，好几个朝廷要员因为对耶稣会数学的深刻印象，秘密地改信了基督教。他们公开地宣扬欧洲的学术要优于中国，并且翻译欧洲的教材。一些较传统的学者有时不禁对这种不爱国的态度感到反感，于是在17世纪30年代耶稣会的主要支持者开始采取一种更微妙的策略。“将西方知识的内容融化，”他向他的同胞们保证，“我们可以将它们融入（传统中国）大一统的模子里。”他甚至暗示，可能西方学术只是早期中国智慧的副产品。
当满族人于1644年攻克北京的时候，耶稣会士们成功地预测了日食。他们的声望因此达到了从未有过的高度，而且在1656年的几个月中似乎皇帝本人也要改信基督教了。胜利好像已经在望，直到这位十多岁的君主意识到基督教不允许一夫多妻制，因此他转而支持佛教。传统主义者们于是开始了反击，指责耶稣会是间谍组织。
1664年又举行了另一场关于天文望远镜的竞赛，耶稣会士、天文局以及一个穆斯林天文学家分别预测即将到来的日食的准确时间。天文局说，2点15分；穆斯林说，2点30分；耶稣会士说，3点。望远镜被架设起来，以便将太阳的影像投射到一间漆黑的屋子里。2点15分到了，日食没有出现。2点30分，仍然什么也没有出现。几乎刚好就在3点的时候，一片阴影开始慢慢笼罩了这个火红的圆盘。
裁判们裁决道，不够好，就此禁止基督教。
情况看起来就是这样了—除了中国历法仍然是错误的这一让人烦心的事实。因此，当康熙皇帝于1668年掌握大权时，他立即重新安排了一场比赛。耶稣会士再一次获胜。
康熙皇帝因此完全信服了耶稣会士拥有更为先进的科学技术，全心全意投身于他们的教学中，和牧师们数小时地坐在一起讨论，学习他们的算术、几何以及机械学。他甚至学起了大键琴。“我意识到西方数学有其可用之处，”这位帝王这样写道，“在后来南巡途中，我利用西方的方法向官员们展示在规划河工时怎样计算得更为精确。”
