장영실은 조선 세종 때의 과학자로 본관은 아산(牙山)이다. 기생의 아들로 동래현의 노비 출신이었지만 농기구, 무기등을 고치고 만드는 솜씨가 뛰어나 세종대왕의 명으로 중국에서 공부하였다. 1423년(세종 5년)에 왕의 특명으로 상의원 별좌라는 벼슬을 가지게 되면서 노비의 신분에서 벗어나 궁중 기술자로 활동하였다. 그 후 행사직이 되고 1432년 중추원사 이천(李狀)을 도와 간의대(簡儀臺) 제작에 착수하고 각종 천문의(天文儀) 제작을 감독하였다. 1433년 호군에 오르고 혼천의(渾天儀) 제작에 착수하여 1년 만에 완성하고 이듬해 동활자(銅活字)인 경자자(庚子字)의 결함을 보완한 금속활자 갑인자(甲寅字)의 주조를 지휘감독하였으며, 1450년에 우리 나라 최초의 물시계인 자격루를 완성하고, 1437년에는 소간의와 대간의를 비롯하여 해시계인 현주일귀, 앙부일귀, 정남일귀 등을 만들었다.

1437년부터 6년 동안 천체관측용 대 ·소간의(大小簡儀), 휴대용 해시계 현주일구(懸珠日晷)와 천평(天平)일구, 고정된 정남(定南)일구, 앙부(仰釜)일구, 주야(晝夜) 겸용의 일성정시의(日星定時儀), 태양의 고도와 출몰을 측정하는 규표(圭表), 자격루의 일종인 흠경각(欽敬閣)의 옥루(玉漏)를 제작 완성하고 경상도 채방별감이 되어 구리·철의 채광 ·제련을 감독하였다. 1441년 세계 최초의 우량계인 측우기와 수표(水標)를 발명하여 하천의 범람을 미리 알 수 있게 했다.

특히 측우기(사진)는 주철 또는 청동으로 만든 원통형의 측우기 본체와 이를 세우기 위하여 돌로 만든 측우대, 그리고 고인 빗물의 깊이를 재기 위한 자(주척을 사용함)의 3부분으로 이루어져 있는데, 이탈리아의 '베네데도 카스텔리(benedetto castelli)'가 만든 우량계(1939)보다 198년이나 먼저 만들어진 우리나라의 빛나는 유산이다. 최초로 만들어진 측우기는 깊이가 2자(약 40cm), 지름이 8치(약16cm)로서 측정할 때 너무 깊고 무거워서 취급하는데 불편하여, 이듬해(1442)부터 크기를 약간 줄여서 깊이 1자 5치(약 30cm), 지름 7치(약 14cm)로 하였고, '측우기'라고 정식으로 불렀다. 이 측우기는 1910년경만 해도 경복궁의 관상감과 함흥, 대구, 공주의 감영 등에 4기가 보존되어 있음이 확인되었으나, 지금은 그 동안 많은 역사적 사건들 속에서 단 1개만 남아있고 현재 기상청에 보관되어 있다.  

측우기를 발명한 공으로 상호군에 특진되었으나 이듬해 그가 감독 제작한 왕의 가마가 부서져 불경죄로 의금부에 잡혀가 장형을 받고 파직당하였다.