张衡的父亲赶紧过来打圆场：“不许这样跟老爷爷说话。”张衡意识到自己的不对，连忙向老爷爷道歉。但他回过头来，还是想跟父亲辩解一番。父亲早看出他的心思，就说：“衡儿，我知道你的想法，但你这样挨个数是不行的。天上的星星分布是有规律的，你要按照这些规律，把它们分成一个个星座。这样才会把它们弄清、记牢。”
小张衡点了点头，按照父亲说的去做，果然又认识了许多新的星星。
随着年龄的增长，张衡的求知欲越来越强烈。当时，各种自然灾害频繁地发生，地震带来的灾难尤为严重。它来无影去无踪，一旦发生却极具破坏力。这引起了张衡的思考。他想，能不能制造一种在地震发生后准确测定其方位的仪器，以便及时调拨物资进行救援。定下目标以后，他查阅了大量关于地震的资料，并且多次实地勘测。
有时，张衡为了获得第一手资料，亲自来到刚刚发生地震的地方，测量大地的震感。有一次，他把测震仪插入大地，刚要读取数据，一波剧烈的余震袭来，离他不远处的一道土墙轰然坍塌。幸亏他眼疾手快，往旁边一跳，才躲过一劫，不然肯定要被砸成肉泥。他拍拍身上的灰土，继续看仪器上的数据。远处的老百姓十分不理解他的做法，认为他简直是发疯了。但张衡不为所动，仍然夜以继日地研究地动仪。