历朝所设的太史监或日司天监、钦天监均是制定掌管历法的主管部门。吴元年(公元1367年)由刘基、高翼共同厘定的《戊申大统律》初步完成。该历因循了《授时历》。《授时历》颁行于元至元十八年(公元1281年)，它是王洵、郭守敬等共同修订，而由郭守敬写成定稿的。元以前制定的历法，有八、九十种之多，其中最着名的当属《太初历》、《大衍历》和《授时历》。《太初历》假托于黄钟，《大衍历》附会于易象，唯有《授时历》是根据晷影，全凭实测，最接近实际，故应用时间最久。《戊申大统历》于《授时历》又有所突破，不牵合于律吕、卦爻，惟求合天。但是由于时代的原因，科学尚未发展到那一步，合天只是奢谈，因之《大统历》指出的交食往往不验，虽经多次修改，终没有根本的解决办法，及至明末传人西法，未及颁行而明已亡。
刘基是太史令，又博学多才，掌管制定历法乃属必然。而参与制定律法则属于朱元璋对刘基的倚重。
律法是人类社会进步的产物，是否依法治国而不以人治国，关系到国家兴衰，生民否泰。
法律是国民一切行为的准绳，王子犯法，与民同罪，是国家兴旺的标志，刑不上大夫，官官相护，有法不依，是国家衰败的开始。而律法又有不得随意更改的特性，否则将使人无所措手足。
故兴国之初，就应该把律法宽严的准绳掌握好。过严苛，有秦之前车；过宽弛，则元为鉴。故有明一代，谨慎定律，“草创于吴元年，更定于洪武六年，整齐于二十二年，至三十年始颁示天下”。前后经历了三十年的一个漫长的过程。故《大明律》是一部超越前古，启迪后代的重要法律文献，为历代法律研究者所珍重。虽然最初草创的文本已不可考，但其历史作用、功绩是不容抹杀的。刘基参加了初期的草创，又在任御史中丞和任台宪官时分别参与了对《大明律》的修订。虽说刘基并不是主要负责人，但是若说其是关键人物之一则绝无半点虚夸。
刘基所参与的建国工作主要的还有复兴科举，首倡军卫，纠劾百官，敷陈王道等。
人才问题，始终是一个组织、一种势力、一个国家的重要问题。朱元璋深深尝到了得人才者得天下的甜头。所以，在其初即吴王位时，便敕令中书省选民间二十五岁以上资性明敏，有学识才干者辟赴中书，与练达政事但精力既衰的年老者参用。即老中青三结合，选苗子，挂副职锻炼，然后扶上马，送一程。公元1368年建元洪武后，朱元璋对人才的渴求随着国家的需要而与日俱增。凡山林岩穴、草茅穷居之士，均可自荐自达于上，乃至天听。故致有由布衣而一步登天成为大僚者。此乃人才匮乏时的应急举措，而不能成为一种制度。遴选人才的科学方法，能成为制度的只有是人才考试。在当时来说，就是科举。科举首创于隋，光大于唐、宋。
元廷初起于马上，对人才遴选并非求贤若渴，纵是饱学之士，亦只能担任副职，正职必须由蒙族人担任，刘基之例是也。洪武三年(公元1370年)，朱元璋与刘基商议，将唐、宋遴选士才的方法略加修改，以四书五经为试士内容。鉴于各地各级政府缺员较多，乃令各行省可自行连试三年，中举者可直接赴京遴选为官致仕，且尤以年少俊异为要。这种注重年龄而忽视其践履能力，实是明初科举的弊端之一。就其考试内容来看，初场考试经义二道题，《四书》义一道题；二场考论一道题；三场考策一道题。中试者，十日后尚需专试骑、射、书、算、律等五事，似在检验其实践能力。但人明不久就渐渐名存实亡了。八股文亦是明初的产物，亦称’《时文》、《制义》或《制艺》，为科举考试时规定使用的文体。每一篇文章必须由破题、承题、起讲、人手、起股、中股、后股、束股共八部分组成，故称之为“八股文”。其制定之初衷，是为了取得统一的考试评判标准。即在统一考题、统一文章格局、统一评判标准面前，文章之优劣便可一目了然。八股文不失为一种较好的文章写作形式。但是长期只许这一种文章形式存在，不许其他文章构架的存在和发展，便窒息了人们的思考和思想。笔者曾亲见明板的全明状元试卷汇编，内中确有文笔洗练，言之有物的好文章，但也确有徒具形式而言之无物，词不达意的混样文章。刘基参与制定八股文章格式，竟然为后人留下思想枷锁，却是其所料不及。
首倡军卫亦是刘基为明朝的建立所作主要贡献。明朝初建于南，北元尚未完全灭亡，南北之间战事时紧时松。建国之初，百废待兴，朱元璋尚无可能一举全歼元军，因之，北方成了他掣肘之患。刘基仿照起自西魏、北周，延至隋、唐的府兵制度，建}义朱元璋施行卫所兵制。即在京师和各地皆设卫所，数府划为一个防区设卫，下设千户所和百户所。五千六百人称卫，一千一百二十人称千户所，一百十二人称百户所；百户所设总旗二(每总旗辖五十人)，小旗十(每小旗辖十人)。军士有军籍，世袭为军。平时大部分人屯田务农，小部分人驻防；军饷基本由屯田解决，节省了政府军费；战时全体转化为战斗人员。其军官卫称指挥使，称千户、百户。各卫所受各省都指挥使(都司)节制，统一由中央的五军都督府(都督)管辖。此举既藏兵于民，解决了平时和战时兵源转换的困难，又极大地节约了政府开支，故深受朱元璋赏识，成为有明一代主要的兵役形式。后因军官贪污屯田，军士破产，散失严重，训练缺乏，战斗力下降，渐为募兵制取代。此是后话。
参加朱元璋义军队伍的人员十分复杂，每个人所抱目的也各异。战争中环境恶劣，他们尚能团结一致对敌，以求大目标的实现。及至建国封官，转到和平环境以后，客观条件变了，每个人的私欲就会膨胀和显现。因此，如何驾驭百官，既能够发挥每个人的长处，又能够对每个人有所节制和约束，有利于长治久安，便是摆在朱元璋面前的严肃话题。朱元璋自立为吴王后，即设三府，“中书总政事，都督掌军旅，御史掌纠察”。在封刘基为太史院使后，又封他兼为资善大夫，御史中丞。时汤和、邓愈为左右御史大夫，主司御史台。但是其二人是“以武臣而位处文职”，仍需以战事为主。故实际上是刘基主司御史台事。在整肃吏治，劾除贪墨方面，刘基有不可替代作用。从处斩李彬一事可见一斑。
洪武元年(公元1368年)四月，朱元璋赴汴梁会诸将研究攻取大都诸事，行前单独接见刘基，嘱托其“督察奸恶以肃辇毂，虽内府之事亦宜纠举。”朱元璋走后，留李善长与刘基同守京师问政。不久，刘基发现中书都事李彬贪纵侮法，按律应处斩。但李彬是李善长的亲信，李善长希望刘基能法外施恩，把案子先压下来。刘基虽主张宽仁治国，但亦主张行法不避权贵，尤恶结党营私。李善长与朱元璋是儿女亲家，李善长又身为右相国，刘基不为所动，将李彬案情驰报朱元璋，得到了朱元璋的支持，终将李彬处斩。为此，刘基与以李善长为首的淮人集团结下怨仇，常遭人在朱元璋面前说长道短，终至朱元璋对刘基渐有微辞。
元朝末年，本来就灾荒不断，百姓久处水深火热，才有各地的农民起义。连年的争战，致使全国经济近于崩溃，人口锐减。如“烟花三月下扬州”这个历史上繁华已久的古城，在朱元璋大军攻克时，“城中居民仅余十八家”。朱元璋建国伊始，在一次与刘基研究治国之道时，刘基提出“生息之道在于宽仁”的主张，深得朱元璋的赏识。朱元璋更提出一系列具体措施与刘基商讨。不久，朱元璋就颁布了一系列法令以安定社会，奖励农耕，督修水利，移民垦荒，节用省民，严惩贪暴。予民生息的政策渐渐有了回报，不久便“百姓充实，府藏衍溢”。
国家初建，百废待兴，费用必巨，税收是国家财政来源的主要手段，税收的标准，既关系国力，也关系民生。税收过重，国家可富但不会持久；税收较轻，国力不足但藏富于民。刘基曾以家乡为例，谈及农民的苦衷：“处州青田县，山多田少，百姓多于山上垒石作田，耕种农事甚难”。朱元璋本欲每亩加税五合(一斗十升，一升十合)，见刘基所说甚为动容，特免青田县不加，说：“令伯温乡里世世为美谈也”。刘基没有为天下百姓争得轻赋，只为家乡人民减轻少许负担，实是始料不及。面对朱元璋的特许，也只能莞尔一笑，谢主隆恩。这一年，是明洪武元年(公元1368年)，刘基已五十八岁了。
建国伊始，百废待兴，事务性工作极多。刘基本适于出谋划策，而不耐琐事。加以身体渐感衰弱，早年被羁管绍兴时呕血数升留下的旧疾渐渐显现其影响，遂有归去之意。以李善长为首的淮西集团的暗中诋毁，朱元璋对待功臣的猜疑，均令刘基嗟叹“先生早赋归去来，石田茅屋荒苍苔”。
刘基虽然屡有奇谋，又救过朱元璋的命，但毕竟不是神仙，不可能事事预料准确。刘基讲究天人合一，一切天象异常，他都要从人身上找原因。机械式的推论，能应验者十之一二，不能应验者十之八九。起初，朱元璋尚诚惶诚恐，对刘基言听计从，惟恐天怒人怨，但渐渐也不以为然了，不再先生长先生短地称呼。刘基亦觉察出来，亦有急流勇退，见好就收之意。刘基六十岁那一年，明洪武三年(公元1370年)，朱元璋加封刘基兼弘文馆学士，开国翊运守正文臣，资善大夫护军，诚意伯。特下《诚意伯诰》。转年，刘基乞归骸骨，功成身退，锦衣还乡。
朱元璋特赋诗《赠刘伯温》云：
妙策良才建朕都，
亡吴灭汉显英谟。
不居凤阁调金鼎，
却入云山炼云炉。
事业堪同商四老，
功劳卑贱管夷吾。
先生此去归何处，
朝入青山暮泛湖。
朱元璋读书不多，能将刘基比作刘邦请不动的商山四皓，辅佐齐桓公成霸业的管夷吾，如此评价刘基，亦属难能可贵了。朱元璋常将自己与刘邦相比，均以布衣而成马上皇帝。刘邦请不动商山四皓，而自己请出了刘基，以“先生”事之，终致自己建都立国。赞刘基之余，亦自夸有识人之能也。
刘基退隐山中，朱元璋与其互有书信往来，共商国事。刘基虽谨言慎行，终因小人陷诟，乃于六十三岁那年人京谢罪而不敢言归。二年以后，刘基病重，朱元璋特敕归老桑梓。一个月以后，刘基与世长辞。享年六十五岁。明正德九年(公元1514年)，加赠为太师，谥“文成”。
刘基死因有三种说法：一曰朱元璋害死说；二曰胡惟庸挟医毒杀说；三曰寿终正寝说。因史无定论，笔者亦不敢下断语。留作将来有志史学之人去研究罢了。
刘基一生着作甚多：《郁离子》四卷、《覆瓿集》十卷、《写情集》二卷、《春秋明经》二卷、《犁眉公集》二卷。后人合而为一，日《诚意伯文集》二十卷，以其孙等人所撰《翊运录》冠为卷首，盖因其中录有诏、旨、制、敕之故也。纪晓岚编《四库全书》，将《翊运集》移至书尾，以正其讹。对于《诚意伯文集》，纪晓岚评价说：
基遭逢兴运，参予帷幄。秘计深谋，多所裨赞。世遂谬为前知。凡谶纬、数术之说，一切附会于基。神怪谬妄，无所不至。方技家递相荧惑，百无一真。
惟此一集，尚真出基手。其诗沉郁顿挫，自成一家，足与高启相抗。其文闳深肃括，亦宋濂主袆之亚。杨守陈《序》谓“子房之策不见词章，元龄之文仅见符檄。未见树开国之勋业，而兼传世之文章，可谓千古人豪。”斯言允矣。大抵其学问、智略如耶律楚材、刘秉忠，而文章则非二人所及也。
清朝时纪晓岚就已经指出，托刘基之名的伪书就有数种之多，皆属附会。如《烧饼歌》、《玉尺经解》、《灵城精义注》、《一粒粟》、《天文秘略》、《披肝沥胆》、《白猿经风雨占候》、《佐元直指图解》、《演禽图诀》、《国初礼贤录》、《百战奇略》、《八门会禽大全》、《大六壬银河棹注》、《火龙经》等。今人如果再将其神化，则是今不如昔了。
但是，也需要指出的是，对刘基的认识永远不会停止在一个水平上，科学地研究刘基，必会还历史本来面目。