雖然《周禮》中就已經確定了“兩分祀日月”之制，但日月之祀在歷代的時間并不絕對固定(波動主要發生在比較短的王朝)，不過，總的來看，春秋二分仍然是天子祭日月最基本的日期選擇。

歷代天子祭月時間和規格的主要演變過程是：

周代：

周代禮儀系統十分完備。兩分祭日月，以柴祀日月星辰。建日壇曰王宮，建月壇曰夜明。在南門外祭日、北門外祭月。所用牲和幣皆為赤色，祭樂與祭五帝樂相同，以?璧禮神。

秦代：

秦尚法家，除此外，諸子百家中排在第二位的就是陰陽家了，故極看重自然神祗的祭祀。秦在故都雍城就建有日月祠。秦始皇東游海上祭祀八神，月日分屬第六第七神，祭日于成山，祭月于萊山。

漢代：

漢承楚風，楚文化之天地日月的信仰在漢代占有一定分量，武帝時在太乙壇祭日月，黎明之時皇帝走出用竹子建造的祠宮，向東方祭拜，夜晚向西方祭拜。后又簡化為在宮殿的庭院中行禮。平帝時，改在合祭天地之日，黎明東向拜日行朝日禮，夜晚西向拜月行夕月禮。

隋代：

祭祀乃華夏文化的信仰表征。隋朝匡扶華夏正統，便重修祭禮。于國東春明門外建壇，每年春分朝日。又于國西開遠門外建“坎”，坎深三尺，廣四丈，在坎中建壇，壇高一尺，廣四尺。每年秋分夕月。牲幣采用周制。

唐代：

二分朝日夕月于國城東西，用方色犢為牲。

宋代：

承唐之制，并升為大祀。

明代：

明初在南京建日月祭壇，遷都后在北京朝陽門外建“朝日壇”，在阜成門外建“夕月壇”。壇制區分日月。朝日壇的護壇地100畝，夕月壇的護壇地36畝。朝日無從祀，夕月以五星、二十八宿、周天星辰共一壇。春分祭日，在春分日的寅時(大約在凌晨3點到5點，古稱“平旦”)迎日出。秋分祭月，在秋分日的亥時(大約在21點到23點，古稱“人定”)迎月出。朝日迎神四拜，飲福受胙兩拜，送神四拜;夕月迎神飲福受胙送神皆再拜。東郊以甲、丙、戊、庚、壬年，西郊以丑、辰、未、戌年，天子車駕親祭。其它年份遣文大臣攝祭朝日壇，武大臣攝祭夕月壇。如果正祭遇風雨，則設小次于壇前，天子駕就小次行禮。

每年兩分祭日月時，日月是禮敬的主神，是祭禮的主角，這種專門的祭祀為正祀和常祀。除此之外，日月還在其它祭祀場合被附帶祭祀，此時日月充當的是配祀。比如，郊祀天地常以日月從祀;諸侯覲見天子之禮要到南門拜日、北門拜月;祈年、?祭等也都要祭日月。