Abu al-Wafa hat als erster den Tangens bei Dreiecksrechnungen benutzt und trigonometrische Tabellen berechnet, die hunderttausendmal genauer waren als die tausend Jahre alten Tafeln des Ptolemaeus, die bis dahin noch in Gebrauch waren.
Das Observatorium von Bagdad machte Abu al-Wafa zu einer hochmodernen Forschungseinrichtung. Er baute den ersten Mauerquadranten der Welt und einen 18 Meter großen Sextanten.
Mit diesen Instrumenten hat er die Positionen der Gestirne präzise vermessen und so ihre Bewegung untersucht. Abu al-Wafa hat die Schiefstellung der Ekliptik ermittelt, die unterschiedlichen Längen der Jahreszeiten und den Längengrad Bagdads bestimmt.
Eine partielle Mondfinsternis im Mai 997 nutzten er und sein Kollege al-Biruni in Kath, im heutigen Usbekistan, um den Unterschied der Ortszeit beider Städte zu bestimmen.
Der Vergleich der Beobachtungsdaten ergab, dass die Orte gut eine Stunde auseinander liegen, was einer Längendifferenz von 15 Grad entspricht. Dies kommt dem modernen Wert sehr nah.
Im Sommer 998 ist Abu al-Wafa, einer der großen Astronomen des Mittelalters, im Alter von 58 Jahren gestorben.