Единственный надежный источник для реконструкции астрономических знаний шумеров - их культовый календарь. Шумерский культовый календарь, являвшийся основным и эталонным для жителей всего Южного Двуречья, происходит из священного города Ниппура, божеством которого, напомним, был регулятор мирового порядка и владыка природы Энлиль. Календарь этот лунно-солнечный, он основан на корректном согласовании смены лунных фаз с годовым путешествием солнца вблизи созвездий небесного экватора. Календарь хорошо различает периоды равноденствий и солнцестояний, состоит из 360 дней, 12 месяцев и 4 сезонов. С целью уравнения двух циклов каждые несколько лет специальным указом вставлялся дополнительный 13-й месяц.
Каждый месяц календаря начинался с новолуния и содержал 29 или 30 суток в нерегулярной последовательности. В свою очередь, сутки делились на 12 равных двойных часов, обозначавшихся шумерским словом для определения длин и расстояний (что-то вроде мили); двойные часы разделялись на 30 уш, или градусы времени. Один градус времени содержал в точности 4 современные минуты. Впрочем, в народе предпочитали пользоваться простым разделением суток на три так называемые «стражи» (1 стража = 8 часам). Летом ночные стражи были короче, чем зимой, а дневные длиннее.
С календарем из Ниппура, без сомнения, связана и образная система Зодиака (известного только из поздних вавилонских источников). Шумеры заметили, что каждый год в одном и том же месяце на горизонте восходит определенное созвездие, и связали восход этого созвездия с состоянием природы в данном месяце. Это состояние фиксировалось традиций в ритуально-мифологической форме. Так появился известный нам вавилонский Зодиак: