从三国时代到隋文帝统一前的数学辉煌时期，涌现出众多杰出的数学家。吴人赵爽，字君卿，以其卓越的贡献成为这一时期的代表人物之一。他曾为《周髀》作注，并在其中补绘了“日高图”及“七衡图”。在注释中，赵爽详细论证了勾股原理，以及相关命题的二十多条推论。他还以几何方式证明了所谓的“日高术”，即重差术。所有这些成果，对后世研究《周髀》产生了深远的影响。
值得一提的是，赵爽对数学的最大贡献在于他对勾股定理的严密证明。他采用了一种基于面积概念的方式，通过设定勾、股、弦分别为a、b、c，详细论述了勾股原理的数学表达形式√a²＋b²＝c，并给出了详细的证明过程。这一证明被誉为对勾股原理第一次严密的证明。赵爽还研究了二次方程问题，得出了与韦达定理相似的结果，并给出了二次方程求根公式之一。他的数学思想和方法对古代数学体系的形成和发展产生了深远影响。
略晚于赵爽的是魏、晋期间的杰出布衣数学家刘徽，他是世界数学史上的一位杰出人物，他的著作《九章算术注》和《海岛算经》是最宝贵的数学遗产。刘徽首次提出了十进小数概念，并用它来表述无理数的立方根。在代数方面，他提出了正负数的概念及其运算法则，并改进了线性方程组的解法。在几何方面，他独创了“割圆术”，即用圆内接正多边形的边数逐渐增加来逼近圆周率的方法。他利用这种方法求出了圆周率的近似值3.14，这一结果比古率精确得多。刘徽还首创了“牟合方盖”的几何模型来解决球体积公式的问题，为祖暅的正确结果开辟了道路。他的工作不仅为祖冲之计算圆周率提供了思想方法与理论依据，而且对古代的数学研究产生了深远的影响。
刘徽在数学上的成就不仅限于理论推导，他还注重实际应用。他利用出入相补原理证明了平面图形的面积算法以及直线型柱体的体积算法。他还运用三种基本几何体来证明其他几何体的体积算法。刘徽还提出了明确的数学名词定义，如“率”、“方程”等，他的定义逻辑清晰，为演绎论证提供了理论依据。在推理演绎与证明方法上，刘徽既有归纳也有演绎，既有综合法也有分析法，还有反，逻辑方面十分丰富。他的这些成就标志着传统数学理论发展的第一次高峰。
刘徽所著的《海岛算经》是最早的一部测量术著作，为地图学提供了数学基础。在这本书中，他提出了重差术，采用了多种测高测远方法。他的工作不仅对古代数学发展产生了深远影响，而且在世界数学史上也确立了崇高的历史地位。不少书籍将刘徽称为“数学史上的牛顿”，以表彰他在数学领域的卓越贡献。
