Durante esse período, registra várias de suas observações astronômicas. Entre outras coisas afirma que a Terra é o centro do universo. O sistema ptolomaico, em que a Terra aparece como o centro, é adotado pela Igreja Católica durante toda a Idade Média, até ser derrubada pelas teorias de Nicolau Copérnico e Galileu Galilei.
Em sua obra principal, A Grande Síntese, geralmente mencionada com o título da tradução árabe, Almagesto, apresenta seus cálculos sobre a dimensão da Lua e a distância entre ela e o Sol.
Inventa o astrolábio e organiza um catálogo de 1 022 estrelas fixas, das quais 172 são descobertas por ele. Como geógrafo, compila na obra Geographia os dados de latitude e longitude e os mapas, respectivos, de 27 países mediterrâneos. Morre provavelmente em Canopo.