세종은 과학을 백성을 위한 국정의 도구로 삼았습니다. 특히 해와 별, 구름과 바람이 모두 농사와 백성의 삶과 맞닿아 있다고 믿었습니다. 그는 먼저 천문과 기상 관측 체계를 정비하고, 별의 움직임을 매일 정확히 기록하는 칠정산(七政算)이라는 달력을 새로 마련했습니다. 이 달력은 중국 역법에만 의존하던 조선을 독자적 역법의 나라로 바꿔 놓았습니다.
또 신분을 넘어선 인재, 장영실을 궁정 기술자로 과감히 발탁했습니다. 장영실은 본래 관노의 아들이었지만, 세종은 재주는 신분이 가르는 것이 아니라며, 한눈에 그의 재능을 알아봤습니다. 장영실은 세계 최초의 강우량 측정기인 와 물의 흐름으로 시간을 알려 주는 를 발명했습니다. 뿐만 아니라 그림자로 시간을 읽는 해시계인 와 별의 움직임을 관찰한 를 차례대로 완성했습니다. 이 덕분에 백성들은 농사에 필요한 시간과 절기, 강수량을 보다 정확히 알 수 있게 됐습니다.
과학은 행정에도 적용됐습니다. 세종은 매년 관측한 기후와 농사 결과를 문서로 남기는 기상 일기를 의무화하고, 흉년에 대비해 물자를 비축할 수 있는 를 확대했습니다. 또 방역 체계를 세워 역병이 돌면 의관을 파견하고 약재를 풀었습니다. 이와 더불어 행정 문서와 통계 기록도 엄격하게 관리했습니다. 또 『농사직설』을 편찬해 지역별 토양과 기후에 맞는 농법을 정리했습니다.