在此期间，他又绘制了多种世界地图，但多数已经失传，只有两种地图摹本被收入了南昌学者章潢(公元1527-1608年)编辑的《图书编》中，也就是《舆地山海全图》和《舆地图》。这两种保存下来的摹本地图，也就是我们目前所能见到、年代最早的利玛窦所绘世界地图。
公元1601年，利玛窦获准在北京居住生活，与明朝学者李之藻二人合力，绘制出了世界上第一张世界地图《坤舆万国全图》，堪称是当时世界上最详细的地图。利玛窦自己后来在回忆录里，也介绍过他绘制这一幅《坤舆万国全图》地图的经过。当然，利玛窦和李之藻不可能将全世界都走遍，其主要资料来源是当时西方出版的地图，以及当时中国的一些地理文献资料。
1602年，万历三十年，利玛窦成为了历史上第一个走进紫禁城的欧洲人，他要给大明万历皇帝的自鸣钟上发条。几天前，他为皇帝朱翊钧进献了诸多"新鲜"玩意儿，自鸣钟、圣像、十字架、玻璃三棱镜等等。朱翊钧对自鸣钟很感兴趣，可惜不到几天，自鸣钟就停止了转动，原因其实很简单，发条走完了。但朱翊钧以为它坏了，只能把利玛窦找来上发条。
