1902 年 2 月 16 日，张钰哲出生在福建省闽侯县。他在小学和中学时代，学习成绩一直都很好。1919 年以优异的成绩考入清华学堂高等科，1923 年毕业后即去美国留学。他选择了古老而有趣的天文学作为自己学习、研究的对象，并把毕生的精力都倾注于这门学科的研究上。

1925 年张钰哲进入美国芝加哥大学天文系学习，两年后获硕士学位；接着，他一面在叶凯士天文台作小行星和彗星的照相观测工作，一面继续学习，攻读博士学位。在这期间，他通过连续的观察和计算，成功地发现了一颗新的小行星，从此结束了小行星由外国人发现的历史，为我国当时极其落后的天文事业争得了荣誉。为了表示对远隔重洋的祖国的怀念，张钰哲把他发现的小行星命名为“中华”。

1929 年，张钰哲以《有一定平面的双星轨道极轴指向空间的分布》的论文获得博士学位。学成归国时，他到威尔逊天文台、罗威耳天文台、立克天文台及加拿大维多利亚天文台进行了参观访问，以便回国后在中国创办天文台时有所参考借鉴。

1946 年，张钰哲再度赴美考察，观测中发现了一颗新变星，并在美国天文学会年会上宣读了题为《新的食变星的速度曲线》的论文，同时对许多其他问题也做了进一步的探讨和研究，为紫金山天文台的重建做好了准备工作。

南京解放后，张钰哲担任了中国科学院紫金山天文台台长，从 1949 年底开始，他全身心致力于小行星和彗星的观测研究，开展了小行星轨道测定、摄动计算和改进轨道方面的计算研究。30 年来，张钰哲和他领导的行星研究室总共获得了五六千次小行星的成功观测，陆续发现了几百颗星历表上未有编号的小行星，有的已用我国古代天文学家和省市的名字来命名。

张钰哲以毕生精力致力于祖国天文事业，他治学严谨，事必躬亲，不仅勤于观测，而且勤于理论研究和著作编译工作。

国际天文协会为了表彰他在小行星研究和其他方面的贡献，特意把 1976 年 10 月 23 日美国哈佛天文台所发现的 2051 号小行星命名为“张”，以作为永久的纪念。