Будучи крупным знатоком астрономии своего времени, Бируни резко критиковал тех лжеучёных, которые пытались те или иные явления природы на нашей планете объяснять влиянием и деятельностью отдалённых звёзд. «Арабы приписывают все метеорологические изменения влиянию восхода или захода звёзд вследствие своего невежества в физических вопросах», — писал Бируни в своём сочинении «Хронология древних народов».
Вообще Аль-Бируни весьма скептически относился к учению астрологов. Какие-либо изменения и события на Земле уже по одному тому не могут зависеть от сочетания звёзд, что звёзды, как писал Бируни, «постоянно восходят и заходят в одном и том же порядке».
Роль Бируни в истории различных наук на Востоке — астрономии и математики, географии и геологии, истории, биологии, филологии, а также и философии, настолько велика, что историки считают, что с деятельностью хорезмийца Бируни начинается новая эпоха в истории науки на Востоке. Научное наследие Бируни, уроженца и учёного Средней Азии, является убедительнейшим свидетельством высокого развития культуры в орошаемых оазисах Маверранахра и Хорезма.
Независимость от религии и глубокая научность мышления Аль-Бируни особенно ярко проявились в области его взглядов на строение Вселенной. Бируни одним из первых усомнился в правильности геоцентрической системы Птолемея и высказал мысль о равноправности другой, гелиоцентрической, системы. Он утверждал, что наблюдения астрономов позволяют нам с одинаковой убедительностью говорить как о вращении Солнца вокруг Земли (что всеми считалось в эпоху Бируни непререкаемой истиной!), так и о вращении Земли вокруг Солнца. Лишь через пятьсот лет после Бируни, в XVI веке появилось гениальное творение Коперника, утвердившее гелиоцентрическую систему мира. Замечательными научными трудами Бируни пользовались учёные ещё долго после его смерти. Они были хорошо известны Улугбеку. В своих научных работах Улугбек цитирует сочинения Аль-Бируни.
За двести лет до Аль-Бируни в Хорезме трудился другой крупнейший учёный — Мухаммед, сын Мусы, известный в истории науки под именем Аль-Хорезми (т. е. «из Хорезма», «хорезмиец»). Аль-Хорезми — один из творцов алгебры.
Каламу (перу) великого хорезмского учёного принадлежит труд, названный им «Китаб ал-мухтасар фи хысаб ал-джабр ва-л мукабала». т. е. «Краткий трактат по расчёту восстановления и противоположения». Этот труд положил начало новой науке, алгебре, и дал этой науке наименование алгебра (от слова ал-джабр). Этот трактат хорезмского учёного стал известен европейцам в переводе на латинский язык.
Историки называют Аль-Хорезми величайшим математиком своего времени, и если принять во внимание обстоятельства, одним из величайших математиков всех времён. Он был также и астрономом, прославившимся своими астрономическими таблицами. Аль-Хорезми сконструировал угломерный прибор — астролябию.
Аль-Хорезми проявил себя также и выдающимся географом, переработав классический труд Птолемея. Оригинальна самая форма этого труда («Книга картин Земли»). Свою географию Аль-Хорезми построил в виде таблиц. Данные таблиц Аль-Хорезми позднее широко использовались европейцами (начиная с XII века).
Если мы прибавим к именам Аль-Бируни и Аль-Хорезми имена Абуль-Аббаса-Ахмеда из Ферганы (IX в.) и другого ферганского астронома, тюрка по происхождению, Аль-Тюрки и его сына — астронома Абуль-Хасана, то станет ясно, что Улугбек имел в Средней Азии ряд предшественников.
Из других предшественников Улугбека необходимо назвать Насср-эд-Дина Туси, работавшего в Азербайджане, в Мераге, где по приказанию монгольского хана Хулагу была выстроена обсерватория. В этой мерагской обсерватории в XIII веке Насср-эд-Дином Туси были составлены звёздные таблицы, известные под названием Зидж-Ильхани.
Несомненно, что таблицы Насср-эд-Дина послужили в какой-то степени образцом для таблиц Улугбека, но, как мы знаем, Улугбек отнёсся к этим таблицам критически и собственными наблюдениями их проверил. Обсерватория в Мераге (Азербайджан) просуществовала до половины XIV века; при ней имелась большая библиотека. До наших дней сохранились руины её стен. Эта обсерватория, построенная по планам Насср-эд-Дина Туси, превосходила все прежние (в странах Ближнего Востока), но значительно уступала по своим размерам, оборудованию и размаху научной работы обсерватории Улугбека.
Вокруг Улугбека в созданной им в Самарканде школе — медрессе собрались учёные и поэты. Особенный интерес правитель Самарканда проявил к астрономии. Есть основания думать, что астрономические наблюдения производились самим Улугбеком и другими самаркандскими астрономами ещё до постройки специальной обсерватории. Для этих наблюдений использовали, вероятно, здание вновь построенного медрессе.