可是没过多久，宋孝武帝得病去世，使用新历法的事情就搁置了。一直过了十年之后，南梁王朝才使用《大明历》。《大明历》通行全国后，得到众人的一再肯定，有力地推动了南朝的农业生产。
426年，祖冲之在数学方面也取得了极大的成就。他在前人的基础上用心研究，推算出圆周率在3.1415926和3.1415927之间。这是中国人在数学方面的重要贡献。在世界范围中，祖冲之第一次将圆周率推算到小数点以后第七位。而欧洲人直到约1000多年之后，才在圆周率方面取得同样的成果。
祖冲之还为《九章算术》作了出色的注解，并著有数学专著《缀术》。到了唐朝，官府将《缀术》列为学校使用的教材之一。日本、朝鲜等国也纷纷将此书引入，作为本国数学课的教材。
祖冲之在机械制造上也有一定成就。他听说黄帝曾造过指南车，并利用此车大破蚩尤，可南朝宋的时候并没有指南车技术。祖冲之就进行艰苦的研究，结果真的造成了指南车。人们使用车子时，不管车子驶向哪个方向，车上的铜人总是指着南方。
祖冲之还造过“千里船”，并在新亭江（在今南京市西南）上试用，其航行速度达到一日百里，受到人们的喜爱。
范缜坚持信仰
479年，南朝宋被南齐所取代。在南齐统治时期，佛教发展起来，并受到官方的拥护。官方为了稳定自己的统治，充分肯定佛教的因果报应思想。因果报应思想告诉人们：老百姓今世过着苦日子，是因为前世做了坏事；若要来世幸福，今世就得安分守己，多做善事。
按照南齐统治者的逻辑，如果百姓都安分守己，就不会起来造反。那么，贵族们就可以不费力地统治天下，过舒心的日子。于是，统治者们大力支持佛教，鼓励人们信佛、崇佛。
南齐的思想家范缜（音zhen）信奉无神论，不相信佛教的观点。贵族们想限制他的信仰，就劝他改信佛教。但范缜坚持自己的信仰，决不屈服。
489年（齐武帝统治时期），竟陵王萧子良带着很多贵族与范缜辩论。萧子良说道：“范先生自称不相信因果报应。可是，为什么世上有人富足，有人贫贱？如果把因果之说当成妄说，贫富穷通的现象又怎么解释？”
范缜笑着说：“人的命运与风吹落花瓣有相同之处。一树之花本来相同，可被风一吹，有的从窗子飘入室内，落在美丽的坐席上，有的向篱笆外飘去，落到泥土之中。这种现象难道不是偶然现象吗？比如咱们二人吧。您是皇室之子，靠祖上之荫获得王位，当然是落在坐席上的花瓣。我是平民之子，家中没钱，当然是落在泥土上的花瓣。咱们一贵一贱，完全由家境决定，与因果报应又有什么关系？”
萧子良不能说服范缜，就找了很多高僧来劝说范缜。这些高僧引经据典，仔细分析佛理。但范缜坚信自己的观点正确，没有认同佛理。范缜还写了一篇文章，叫做《神灭论》。在文章中，范缜认为人的形体死去，灵魂也就没有了。他还举例说，形与神的关系，就如同刀和刀刃一样，没有刀，自然谈不到刀刃。
有个贵族名叫王琰，非常信奉佛教。他写文章责备范缜：“可惜呀，范先生！你竟然不知道祖先的神灵到了哪里！”范缜则写文章讥笑他：“可惜呀，王先生！你虽然知道祖先神灵的所在，却不能自杀而追随他们。”
萧子良见范缜如此倔强，又派王融去劝说范缜。王融说：“范先生学问之广博、才能之出色很令人惊讶。但你不把才能用到正途，反而驳斥佛理，让别人不高兴。你如果放弃自己的观点，去做别的事情，才能得到别人的谅解。到了那个时候，您当个中书令一定没有问题。”
范缜见萧子良竟然用官位来诱惑他，不禁笑了起来，他说：“如果我能够卖论取官，别说中书令，恐怕早就当上仆射了！”
范缜的神灭论实际上肯定了物质占第一性，精神占第二性的观点，在哲学史上的意义不容忽视。而且，他的观点还进一步指出肉体是精神存在的依据，精神是肉体所表现的作用。范缜的学说，从理论上对有神论进行驳斥，使朴素唯物主义哲学体系丰富起来。
范缜的才能非常高，不但在哲学上成果丰硕，而且在政治上也取得成就。他担任了太守、尚书殿中郎、尚书左丞等职务，政绩斐然，很受人们赞许。
冯太后临朝
465年，北魏国君魏文成帝去世，年仅二十四岁的冯皇后非常悲伤。北魏是鲜卑人建立的国家，根据民族习惯，鲜卑人要在人死后的第三日将遗体火化。火葬魏文成帝的那天，文武百官、皇亲国戚都来到皇宫前的一块空地上，将皇帝的遗体架在高台之上，然后点起大火。
当皇帝遗体着火后，冯皇后一面大声哭泣，一面冲向火堆，要为皇帝殉葬。人们急忙拉住冯皇后，不让她寻死。
皇帝的丧事办完后，冯皇后被尊为太后，十二岁的太子拓跋弘被立为皇帝，就是魏献文帝。当时，北魏的朝政大权都由丞相乙浑掌握。但乙浑有篡权的野心，见皇帝年纪幼小，就想夺取帝位。他为了除掉反对自己的势力，竟然假传圣旨，随意处死大臣。
面对越来越严重的政治危机，冯太后挺身而出，秘密联络鲜卑贵族，将乙浑杀死。虽然冯太后并不是皇帝的亲生之母，但她还是与皇帝共坐朝堂，使自己成为北魏实际上的统治者。
467年，因为拓跋弘生了皇子宏，冯太后要亲自抚养孙儿，只得表面上还政于拓跋弘。但因为献文帝年纪太轻，朝廷大权仍由冯太后执掌。魏献文帝喜欢吃斋念佛，471年，将皇位传给皇子宏，拓跋宏就是魏孝文帝。
476年，冯太后将魏献文帝毒死，自己以太皇太后的身份第二次临朝听政。那时候，北魏的税收越来越少，府库里没有资金。冯太后认为，只有进行彻底的社会改革，才能改变北魏衰弱的国势。
485年，给事中李安世向冯太后上了一道奏章，提议实行均田制。冯太后采纳了他的意见，颁布了均田令。均田制是一种较为完备的土地制度，它以受田的方式将土地交给官员、地主，甚至农民、奴婢，受田者只有使用权，而无所有权。
由于下层人民得到了土地的使用权，大大地激发了他们的劳动热情，有利于恢复生产，安定人民生活。
486年，内秘书令李冲上了一道奏章，请求改革地方机构，实行三长制。这种制度以五家为一邻，设一个邻长；以五邻为一里，设一个里长；以五里为一党，设一个党长。三长必须选择乡民中有势力的人员担任，负责收税、征发徭役、审核户口等行政事务。
这个制度完善了户籍的管理工作，解决了收税不均的问题。有了这个制度，均田制才能得到持续、健康的发展。
冯太后在朝堂上召集群臣商议此事。有的大臣说：“咱们原来的户籍制度已经很好了，何必再改？这样改来改去，老百姓恐怕不会赞成。”李冲对这些人的论调进行反驳：“只要让百姓们看到三长制的好处，知道这种制度能使徭役均衡、负担减轻，他们就会衷心拥护朝廷的改革。”
大臣们又说：“百姓们不习惯新制度，也许会发生民变。”冯太后却说：“旧习俗为什么不能改变？大臣们抱着先王之法不变，已经造成府库空虚，带来不良后果。我看三长制对朝廷、百姓都有好处，可以尝试！”于是，三长制终于得到实行。
李冲的建议得到实施后，社会经济逐渐好转，府库中的资金多了起来。而李冲与冯太后的亲密关系也为更多人所知晓。李冲是个清官，家境贫寒，被太后宠幸后，竟然富裕起来。
有时候，冯太后一个月就送给他数十万钱，甚至将皇宫珍宝送到他家。李冲才高智广，为人谦虚，很受人们的敬仰。因此这事传出去后，人们也没有贬低李冲，仍把他看成是一个君子。
冯太后的改革挽救了北魏一度衰弱的国势，后人都称赞她出色的政绩。冯太后死后的谥号是“文明”，因此人们称她为文明太后；也有人认为她在历代后妃中贡献最大，故称之为“天下第一后”。
魏孝文帝迁都
490年，冯太后去世，魏孝文帝开始亲政，执掌国家权力。493年，魏孝文帝想迁都到洛阳，接受汉族文化。但他又怕贵族们不同意，就对大臣们说：“我想带兵讨伐南齐，统一天下。”
任城王拓跋澄首先反对。魏孝文帝说道：“国家是朕的国家，我想怎样就怎样。你还敢反对朕吗？”拓跋澄苦口婆心地劝说他：“不错，国家是陛下的国家，可臣也是国家的大臣，不能看到国家有难而不管。现在并非伐齐的最佳时机，如果轻举妄动，可能招来大祸。”
魏孝文帝退朝之后，又在宫中召见拓跋澄，他说：“我想做的事情很难办到。我们鲜卑人在东北兴起，后来定都平城，长久以来都没有迁都。可是要想顺利地治理天下，还必须将都城迁到汉人集中的洛阳。我决非轻动干戈之主，而是借南征之名，行迁都之实。”
拓跋澄非常高兴，说道：“陛下圣明！您的迁都主张对我们鲜卑人的发展大为有利。当初汉光武帝迁都洛阳，终于使国家兴旺发达。咱们迁都到中原地区，一定能吸收汉人的长处，使国运长久。”
魏孝文帝说：“我如果提出迁都的主张，众臣留恋旧有的生活环境，一定反对。这可怎么办？”拓跋澄说：“非常之事是非常之人才办得出来的。只要您下了决心，谁又能阻挠得了？”魏孝文帝大喜，说道：“你真是我的子房啊！”（子房，即汉代谋臣张良的字。）
这年秋季，魏孝文帝率领几十万大军，从平城出发，向南挺进。军队到了洛阳，魏孝文帝领着大臣们参观了西晋的废弃宫殿。孝文帝说道：“西晋的皇帝不善于管理国家，导致国家灭亡。我们不可学他的老样子。”说着，他朗诵《诗经》中的《黍离》，表达自己的感叹之情。
这时，天上下起了大雨，道路泥泞难行，士兵们叫苦连天。大臣们都来到孝文帝的马前，反对向南用兵。魏孝文帝装出一副愤怒的样子，说道：“我想统一天下，完成自己的理想，你们却一再阻挠。如果再提意见，休怪我的斧钺无情！”
安定王拓跋休和尚书李冲放声哭泣，跪在马前道：“现在不是伐齐的时机。士兵怨恨，天时不利，您若一意南进，只怕江山难保！”魏孝文帝才说：“我们带了几十万军队南下，如果就这样回去了，岂不让南齐耻笑？这样吧，咱们不向南用兵了，就迁都于此。同意迁都的站在左边，不同意迁都的站在右边。”
众臣听说能够停止南征，都兴高采烈地站在左边。魏孝文帝说道：“既然大家都同意迁都，洛阳就是我们的新都。”于是，皇帝命李冲等人在洛阳筹备迁都的事情，自己仍回转平城。第二年10月，魏孝文帝命人将北魏先君牌位迁至洛阳，然后带领后妃、百官到洛阳去。
魏孝文帝迁都洛阳后，就进行了新的改革：494年，皇帝规定，禁止穿鲜卑服装，而穿汉族衣服；495年，皇帝又规定，30岁以上的鲜卑官员要逐步改用汉语，30岁以下的官吏必须立即用汉语交流；496年，孝文帝又将皇族拓跋氏改为元氏，鲜卑所属一百多个姓氏全部改成汉姓，并鼓励鲜卑人与汉人通婚。
496年，魏孝文帝离开京城，到嵩山游玩。一些守旧贵族趁机煽动太子元恂造反，想带兵回到平城去自立为王。孝文帝在去嵩山的路上知道这种情况，立即派遣军队活捉元恂，并亲自用皮鞭责打太子。
众位大臣都说：“太子年幼无知，才上了穆泰的当。陛下还是饶恕他吧。”孝文帝说：“有句古话叫‘大义灭亲’。为了使国家长治久安，我决不吝惜一个儿子。”他将太子废为平民，贬到河阳，派人严加看管。
497年，桓州（治所在平城）刺史穆泰联合一些守旧贵族，想占据桓、定二州，形成割据力量。魏孝文帝命令任城王元澄率军队平息叛乱。元澄虽然重病缠身，仍然领兵平乱。他先派人进入平城，劝降很多敌将，起到了瓦解敌人内部的作用。
等到元澄大军压境之后，叛军失去战斗力，很快失败，穆泰被捉处死。孝文帝觉得留着太子终究是个祸患，狠了狠心，将他毒死了。
六镇起义
北魏孝文帝迁都洛阳以后，曾经两次调动大军攻打南齐。由于南齐军民的抵抗，没有胜利。公元499年，南齐派兵攻打北魏。魏孝文帝带病抵抗，打退了齐兵。不久，孝文帝也病死了。
魏孝文帝死后，魏宣武帝元恪继位，北魏又开始衰落。到了魏孝明帝即位时，因为他年纪太小，由他母亲胡太后临朝。
胡太后是个专横奢侈的人。她相信佛教，认为佛法能减轻她的罪过。她在皇宫旁边造起一座气势宏伟的永宁寺。寺里供奉的佛像有用金子塑的，也有用白玉雕的，高的一座有一丈八尺。寺的旁边又建造了一座九十丈高的九层宝塔。每到夜深人静的时候，风吹动塔上的铃，发出的声音十里以外都听得到。寺里有一千间僧房，都用珠玉锦绣装饰，叫人看了眼花缭乱。据说从佛教传到中国以后，像这样华丽的寺院，还从来没有过。
北魏的统治者，还动用大量人力物力，开凿石窟，建造佛像。在建都洛阳之前，他们花了三十多年时间，在云冈（在今山西大同市武周山）开凿大批石窟，有大小佛像十万尊以上。从宣武帝到胡太后，又在洛阳伊阙的龙门山开凿石窟，建造佛龛（音kan）。前前后后开凿了二十四年，花了八十多万人工。这些石窟和佛像表现了我国古代人民高度的雕塑艺术水平，但它也大大加重了当时劳动人民的负担。
由于北魏以前几代国力强盛，统治阶级搜刮了不少财富，有一次，胡太后偶然到库房去看，发现那里积累的绫罗绸缎多得用不完。就想出一个主意，下命令叫贵族大臣都到库房里来，把绫罗赏赐给他们。她规定各人凭自己的力气，拿得动多少就拿多少。这批贵族大臣是些贪得无厌的家伙，吵吵嚷嚷地都想多拿一些。可是，他们平时养尊处优，哪里拿得动许多绢匹。尚书令李崇、章武王元融两个人各背了一叠绢，累得汗流浃背，刚迈开两步，就连人带绢跌倒在地上。李崇伤了腰，元融别了腿胫，都躺在地上哼哼唧唧叫疼。
胡太后看了，派人把他们两人背上的绢匹全夺了下来。两个大臣偷鸡不着蚀把米，一个揉着腰眼，一个拐着腿，一步一拐空手出了宫门。宫里宫外的人看见了，都笑得前俯后仰。
有胡太后带头，下面的贵族豪门，也互相比阔气。
西晋时代不是有大富豪石崇吗？北魏的河间王元琛（音chen），也要学石崇的样儿。他特地邀请贵族、大臣到他家聚会，宴席上用的食器，有水晶杯、玛瑙碗，都精巧华丽得出奇。元琛还请大家参观他的堆满金银绸缎的仓库。后来大家到他家的马厩一看，发现喂马的食槽也是用银子打的。
元琛一面领着大家看，一面对章武王元融说：“大家都说晋朝的石崇富。我不恨自己见不到石崇，只可惜石崇没有见到我。”
元融从元琛家里回来，觉得自己比不上元琛富，懊恼得三天没有起床。
北魏的皇室贵族这样穷奢极侈，当然得向百姓穷凶极恶地搜刮。人民忍受不住，终于起来反抗了。
那时候，北魏在北方边境设立了六个镇，派了将士防守。公元523年，沃野镇（今内蒙古五原东北）的匈奴人破六韩拔陵（破六韩是姓）首先带领兵士杀死镇将，发动起义。其他五个镇的兵士也纷纷响应。反对北魏的起义势力越来越大。由于北魏勾结北方的柔然族人共同镇压，六镇兵士的起义失败了。
