合译《泰西水法》，书中介绍了西洋的水利工程作法和各种水利机械。1613年，因为庇护传教活动及与其他官员的朝见不合，徐光启辞职，在天津置地从事农业试验，他做了大量的笔记，日后写成《农政全书》，这是一部百科全书式的农学巨著。
1629年，徐光启受命组建历局，主编《崇祯历书》，该书凡137卷，引进大量的欧洲古典天文学知识，构筑了此后200多年间中国的官方天文学体系，汤若望（日耳曼人）、罗雅谷(葡萄牙人)、龙华民(意大利人)等传教士先后参与了编制工作。
徐光启晚年深受崇祯信任，被任命为礼部尚书，在他的努力下，一直被压抑的耶稣会渐渐进入了主流社会，很多有学问的传教士为朝廷服务，行走于朝堂之上，其中最出名的是汤若望（1592－1666）。跟利玛窦一样，汤若望是一位狂热的、受过良好科学训练的传教士，他在协助徐光启完成《崇祯历书》的同时，还翻译了德国矿冶学家阿格里科拉的《矿冶全书》，中译本定名为《坤舆格致》。后来，他受命以西法督造战炮，并口述有关大炮冶铸、制造、保管、运输、演放以及火药配制、炮弹制造等原理和技术，由中国学者整理成《火攻挈要》二卷和《火攻秘要》一卷，为当时介绍西洋火枪技术的权威著作。明灭清兴之后，汤若望仍然得到重用，被任命为国家天文台的台长（钦天监监正），受封“通玄教师”，年轻的顺治帝非常信任汤若望，称他为“法玛”（老爷爷），1656年到1657年的两年里，顺治曾二十四次到汤若望的住所登门请教，甚至在那里度过了自己的19岁生日。
从利玛窦进入中国，到汤若望去世，前后八十余年，在西方传教士和徐光启等人努力下，天主教得到了较广泛的普及，众多的西方科学知识也在知识阶层得到认可和应用。这是中西方历史上的第一次“知识大交易”。可惜的是，进入康熙朝后，汤若望遭到中国官员攻击，他本人侥幸逃过处罚，而与他一起参与天文工作的传教士则大多被处死。
在中国科技史上，如何看待明末清初的这场中西科技“蜜月”，一直是一个有重大分歧的课题。李约瑟认为这是一场中国式的科学革命，“西方与东方的数学、天文学、物理学一旦发生接触就很快结合。到了明末即公元1644年，中国与欧洲的数学、天文学和物理学之间已经再也没有任何可觉察的分别，它们已经完全熔结，它们融合了。”而持反对意见的学者则反问说，“如果这真是一场革命，那么，为何利玛窦等耶稣会传教士所传入的西方科学没有触发中国科学更剧烈、更根本的巨变？”
利玛窦和汤若望均葬于北京阜成门外，两墓前后相望，古木拱卫。徐光启去世后回葬于家乡上海，他在法华泾一带曾建家庭农庄，从事农业实验并著书立说，其后裔在此繁衍生息，渐成集镇，得名为“徐家汇”。