我们伟大的祖国有着悠久的历史和灿烂的文化。数千年来，勤劳、智慧的中华民族，在同自然界的斗争中，积累了丰富的经验，科学技术方面做出的发明创造，在当时的世界上处于领先地位。
1953年12月1日，为了宣传伟大祖国光辉灿烂的历史文化，邮电部发行了《伟大的祖国（第四组）古代发明》特种邮票，全套4枚。
第一图为“司南·战国”。图案是中国战国时代劳动人民最早发明的一种指南针——司南模型。现收藏于中国国家博物馆(原中国历史博物馆)。
战国时代（公元前300年左右），中华民族的祖先在长期的生产实践中，发现了磁石和它的吸铁性，并又发现了磁石的指极性。在此基础上，便开始应用磁石做指示南北方向的工具，古人称它为“司南” 。司南是用天然磁石制成的，形状像勺子，底圆。司南本身就是磁体，把它放在平滑的“地盘”上自由旋转，等静止时，勺柄就指向南方，勺头就指向北方。地盘四周刻有八干（甲、乙、丙、丁、庚、辛、壬、癸）和十二支（子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥），加上四维（乾、坤、巽、艮）共24向，用来配合司南定向。而且，中华民族的祖先很快就把指南针应用到航海上去，基本上克服了远渡重洋的困难，给后来的航海事业打下了基础。从指南针的发明和应用可以看出，中国古代劳动人民已经掌握了相当丰富的磁学和地磁学的知识。
第二图为“地动仪·东汉”。图案是一架复原的地动仪——中国东汉张衡发明创造的世界上第一架测定地震震源的仪器。现收藏于中国国家博物馆(原中国历史博物馆)。
公元132年（阳嘉元年），张衡终于创造出了地动仪，在人类与地震灾害作斗争的历史上，写下了光辉的一页。地动仪的内部结构很精巧，主要是中间的“都柱”（类似惯性运动的摆）和它周围的“八道”（装置在摆的周围和仪体相接连的八方向的八组杠杆机械）。外面相应设置八条龙，盘踞在八个方位上。每个龙头的嘴里含有一个小铜球，每个龙头下面都有一只蟾蜍张口向上。如果什么地方发生了强烈的地震，传来地震的震波，“都柱”偏侧触动龙头的杠杆，使处在那个方位的龙嘴张开，铜球便当啷一声掉在下面的蟾蜍口里。这样，观测人员根据铜球“震声激扬”而知道什么时间什么方位发生了地震。到了近代，中国和外国的一些科学工作者对张衡地动仪研究复原，由中国复原的地动仪现陈列在中国历史博物馆。中外学者对张衡的地动仪一致给予很高的评价，认为它是利用惯性原理设计制造的，它的基本构造符合物理学的原理，能探测地震波的首先主冲方向。和外国相比，张衡地动仪要比西方类似仪器的出现，早约一千七百年。
第三图为“记里鼓车·晋”。图案是中国王振铎于1937年制作的记里鼓车复原模型。
记里鼓车又名“大章车”，是中国晋代劳动人民最早发明制作的一种计算里程的仪器。记里鼓车的整个齿轮系和车辆同行同止。只要车辆一转动，整个齿轮系就随着转动。车轮一停，整个齿轮系也随着停止。足轮直径六尺，转一周车行十八尺，足轮回轮一百周，车行一百八十丈，恰合一里之数。足轮、下平轮、旋风轮和中平轮等四个齿轮的齿数分别是 18、54、3、100。车行一里=1 周，中平轮只转一周。在中平轮的轴上装着一个起凸轮作用的拨子，拨动木人的手臂，就可以使木人击鼓一次。也就是车行一里击鼓一次。如果再加上一个10齿的小平轮和一个100齿的上平轮，每当车行10里的时候，上平轮才能转一周，它上面的拨子拨动另一个木人的手臂，使木人击镯一次。
第四图为“浑仪·明”。图案是现保存在南京紫金山天文台的浑仪模型。
浑仪是天文学家测定天体方位的一种仪器。中国最原始的浑仪可能是由二个圆环组成，一个是固定的赤道环，一个是四游环，也叫赤经环。东汉中期，为了更方便地测量太阳的位置，傅安和贾逵又在浑仪上安装了黄道环。当张衡又加上地平环和子午环后，便制成了完整的浑仪。到元代至元十三年（公元1276年），郭守敬制造了非常精细的铜质的浑仪。浑仪上有地平环、赤道环、黄道环和子午环，都刻着度数，可以测定任何星宿的地平经纬度。郭守敬等创制的浑仪，于清康熙五十四年（公元1715年）被传教士纪理安当作废铜给熔化了。现陈列于南京紫金山天文台的浑仪模型，是在明代正统二年至七年（公元1437年～1442年）间，由钦天监监正皇甫仲和按照北宋沈括等人改进的浑仪原型仿制而成。
邮票4枚图案采用白描勾线的画法，在不加任何背景的票面上勾画出四件古代发明模型，并于左边缘统一缀饰着风格一致而形式有变的纹样，既具有民族风格，又突出了主题，使邮票显得更加美丽。
