回回天文学的传入，最早可上溯到宋朝初期，据创谱于明朝成化年间的两种回族家谱——《怀宁马氏宗谱》和《青县马氏门谱》记载，宋建隆二年（961），回人马依泽携三子马额、马怀、马忆入华，他们长期担任司天监高级官员，参与了王处纳《应天历》的撰修，并获封世袭侯爵。《应天历》分六卷，分别为《历经》、《算经》、《五更中星历成》、《晨昏分立成》、《昼夜日出入立成》和《晷影立成》。今学者陈久金、马肇曾先生经考证指出，《应天历》在中国历史上首次引进了星期日制度，而宋人曾公亮《武经总要》亦第一次载出黄道十二宫日期，这些都可能与马依泽父子来华从事天文工作有关。
    蒙古人在一系列的军事征服过程中，十分注意引进、吸收被征服民族的天文学成就。回回天文学的诸多知识与成果，正是随着蒙古对伊斯兰地区的征服而传入中国的。
    一、回回天文机构的设置及仪器制造
    元世祖中统年间，政府就已设置西域星历司。中统四年（1263），朝廷曾命回回爱薛（注：叙利亚人，史载为回回，实为也里可温教徒，曾领崇福司使。是一个深受伊斯兰文化影响，具有渊博知识的学者。）掌西域星历、医药二司。史载爱薛“于西域诸国语、星历、医药无不研习”，（注：程钜夫《雪楼集》卷5《拂林忠献王神道碑》。）但有关西域星历司的始置时间、属员配备、天文工作及废止年代，因文献记载简约，无法追述。史籍记载，“世祖在潜邸时，有旨徵回回为星学者，扎马剌（鲁）丁等以其艺进，未有官署。”（注：王士点、商企翁《元秘书监志》卷7。）直到至元八年（1271），元正式设回回司天台，后改台为监，秩从四品，掌观象衍历。监中设提点一员，司天监三员，少监二员，监丞二员。监内有天文科、算历科、三式科、测验科、漏刻科，各设管勾一员。至元十七年（1280），回回司天监曾改为行监，皇庆元年（1312），再改为监，秩正四品。按元制，回回司天监与汉司天监地位相等，两监官员品秩相当，人数也基本相同（回监13名，汉监18名）。到延祐元年（1314），汉司天监升秩正三品，回回司天监同样升至正三品。看来，元政府天文机构设置，实行的是汉人、回回双轨制，对于分属不同体系的两套机构，蒙古统治者基本给予平等对待。
    回回人最早在司天监任职的是来自伊尔汗国的扎马鲁丁，后回回天文学家可马刺丁、苫思丁等也曾长期任职于回回司天监。扎马鲁丁曾服务于中亚著名的马拉格天文台，至元四年（1267），元世祖令扎马鲁丁在北京建立观象台，以测天象制定时历。为了观测工作的需要，扎马鲁丁在此期间主持制造了七件“西域仪象”，即7种回回天文仪器。这7种仪器分别为：（1）“咱秃哈吉”，即可以旋转天象的浑天仪；（2）“咱秃朔八台”，即方位仪，测验周天星曜之器；（3）“鲁哈麻亦渺凹只”，即定春分、秋分时刻的平纬仪；（4）“鲁哈麻亦不思塔馀”，即测定冬至、夏至时刻的平纬仪；（5）“苦来亦撒麻”，即天球仪；（6）“苦来亦阿儿子”，即地球仪；（7）“兀速都儿刺不定”，即测定时间的观象仪。其中有些仪器（如平纬仪）体积庞大，需“为屋五间”才能放置。而扎马鲁丁的地球仪，按英国学者李约瑟《中国科技史》所讲：“似乎是个新东西”，（注：李约瑟《中国科技史》第4卷，第2分册，中华书局1978年出版。）这比马廷·贝海坶1492年制造的地球仪早了225年。李约瑟还认为，当扎马鲁丁在中国制造平纬仪、斜纬仪等天文仪器时，阿拉伯天文学家阿里·哈桑·马拉库撰写的日晷学巨著《开始和终结之书》，才刚刚完成12年。这说明回回人带入中国的天文学知识是当时世界最新的天文研究成果。扎马鲁丁是元初回回人中杰出的科学家，他渊博的知识，精湛的技艺，为后来回回司天监正常工作，打下了坚实的基础。回回司天监有了这7种天文仪器，便为天文、算历、测验、漏刻等科正确观察天象、测定时历创造了条件。回回天文家们以后之所以能取得一系列成就，得到元朝政府和人民的认可，除他们长期辛勤地观测、研究外，恐怕也应归功于扎马鲁丁所造之“西域仪象”。除上述大型仪器外，回回司天监当时还拥有小天球仪、万能仪（星盘）、横道仪及圆规等小型回回天文器具，这些仪器的研制，应该是对伊斯兰同类仪器的引进和复制。所以，它在中国天文史上具有重要的意义。回回天文仪器的制造，为“掌观象衍历”的回回司天监的工作提供了基本的观测条件，保证了回回天文工作的正常开展。柳诒徵先生云：“测候天象，必资仪器，明代钦天监所用仪器，多沿元旧。”（注：柳诒徵《中国文化史》下册，第677页，中国大百科全书出版社1988年版。）看来，扎马鲁丁所造七种“西域仪象”，仍为明代回回钦天监所运用。沈福伟先生讲：“阿拉伯天文历算对中国天文观测的启发和推动，却是在13世纪便已奠定了基础，到15世纪初，才取得丰硕的成果。”（注：沈福伟《中西文化交流史》第237页，上海人民出版社1985年版。）实际上，扎马鲁丁的天文仪器在元代即产生很大影响。当时郭守敬设计的13种天文仪器，总数和中亚马拉格天文台的仪器相等，这些仪器是在1276年以后设计制造的。而马拉格的仪器则在13世纪60年代便已经完成，并用于观测了。扎马鲁丁的“西域仪象”与马拉格天文台所制的一些仪器相同，因为他曾经工作于那里。郭守敬显然通过回回司天监和扎马鲁丁的“西域仪象”，对回回天文学有一定的了解，因而在仪器设计方面，吸收了回回天文仪器的长处。如扎马鲁丁所制“鲁哈麻亦渺凹只”和“鲁哈麻亦不思塔余”，有庞大的配套建筑，其屋脊开窍，以漏日光。而据叶子奇云：“元朝立简仪，为圆室一间，平置地盘二十四位于其下，屋脊中间开一圆窍，以漏日光，可以不出户而知天运矣。”（注：叶子奇《草木子》卷3下《杂制篇》。）显然郭守敬的简仪与扎马鲁丁的平纬仪之间有着某种密切的联系。薄树人先生指出：“郭守敬的简仪的百刻环上把一刻分成三十六等分，就是阿拉伯天文学中360度分划制的反映。”（注：《中国大百科全书·天文卷》第547页，中国大百科全书出版社1988年版。）柳诒徵先生亦讲：“郭守敬之学，尤为集古今天算之大成。其时回回法东来，仪器算书，皆可补中土所未备。疑守敬所制，必有参取回回之法，而又加以新意者，惜其器之不尽传也。”（注：柳诒徵《中国文化史》（下册），第586—587页，中国大百科全书出版社1988年版。）早在元末明初，叶子奇就称郭守敬所制“玲珑仪”，“镂星象于其体，就腹中仰以观之，此出色目人之制也。”（注：叶子奇《草木子》卷3下《杂制篇》。）