يؤكد المؤرخون المعاصرون أن كتابه «المجموعة الرياضية» He mathematike syntaxis هو أعظم كتبه الفلكية جميعها. وهو الكتاب الذي عُرف فيما بعد بعنوان آخر هو Ho megas astronomos ويعني «الفلكي العظيم». وهو الكتاب نفسه الذي قام العلماء العرب بترجمته إلى العربية في القرن التاسع (نحو 827م)، في عهد الخليفة العباسي المأمون، وأطلقوا عليه اسماً آخر هو «المجسطي» Al-Magest -Magisti-Magiste، وتبدو التسمية العربية محاولة لدمج كلمتي عنوان الكتاب. وبهذا العنوان عرف الكتاب حتى في المصنفات الأوربية الحديثة، على الرغم من العثور على نسخة بيزنطية يونانية من الكتاب في وقت متأخر. ويبدو أن مرد ذلك إلى أن أول ترجمة ظهرت واشتهرت في اللاتينية اعتمدت على ترجمة عربية.
يقسم كتاب المجسطي إلى ثلاثة عشر جزءاً، يتعلق كل واحد منها بمفهوم فلكي مرتبط بأفلاك الفضاء والنظام الشمسي عامة، وعلاقة هذا النظام بكوكب الأرض. ويعتقد مؤرخو علم الفلك أن النتائج التي توصل إليها بطلميوس في كتابه ارتكزت أساساً على نتائج سبق أن توصل إليها سلفه هيبارخوس Hipparchos (من نيكاية في بيثونية في آسيا الصغرى، عاش أواخر القرن الثاني ق.م ويعد أعظم فلكي إغريقي) ومع أنه يصعب التفريق بين نتائج هيبارخوس وما توصل إليه بطلميوس، فمن الثابت أن الأخير أضاف إلى معلومات سلفه مجموعة مستجدات، أهمها أنه وصف ألفاً واثنتي عشرة مجرة، في حين لم تتعد المجرات التي وصفها هيبارخوس ثمانمئة وخمسين مجرة، وأنه أنكر في نظامه الذي عرف باسم النظام البطلميوسي رؤية من سبقه من العلماء حول حركة الأرض، وقال في نظامه الجديد إنَّ الأرض ثابتة، وهي النظرية التي بقيت مقبولة عند علماء العالم حتى سنة 1543 حين نقضها نيقولاوس كوبرنيكوس بنجاح.
وفي كتابه الثاني بعنوان Geographike Hyphegesis ويعني «دليل الجغرافية» استخدم بطلميوس أول مرة تعبيرات جغرافية جديدة لم تكن معروفة أو معمولاً بها على نحو واسع عند من سبقه من الجغرافيين وهي «خطوط الطول والعرض» التي قسم بها الكرة الأرضية وأكد بالدلائل الجغرافية الملحوظة كروية الأرض.
وجاء كتاب «دليل الجغرافية» في ثمانية أجزاء، مزودة بخرائط وقوائم بأسماء المواقع التي عرفها الكاتب في أوربةوإفريقية وآسيا. ومع أن هذا الكتاب لم يتضمن معلومات كافية عن المناخ والمصادر الطبيعية والسكان، فإن المؤرخين المعاصرين يعدون كتاب «الدليل» أعظم كتاب جغرافي معاصر، إذ بقي الأول بين كتب الجغرافية حتى كريستوف كولومبوس[ر] الذي كتب في مذكراته أنه استخدم معلومات كتاب بطلميوس، لترسيخ قناعته بأنه يمكن الوصول إلى آسياعن طريق الإبحار غرباً من أوربة، على أساس أن بطلميوس عدّ قارة آسيا ممتدة باتجاه الشرق أكثر مما هي في الواقع، وأن قارة جنوبية كانت تتاخم المحيط الهندي، وهي المعلومات نفسها التي نفاها الرحالة جيمس كوك.
تذكر بعض المصادر أن بطلميوس أبدى اهتماماً بعلوم التاريخ والموسيقى والتنجيم، وتذكر مصادر أخرى أنه نقلها عن غيره. لايعرف متى مات بطلميوس، ولكن المصادر العربية تشير إلى أنه توفي عن ثمان وسبعين سنة.
