最早發明的是指南針。時間是戰國時期。其實最早在黃帝和蚩尤的涿鹿之戰中就有黃帝用指南車突破蚩尤製造的大霧的神話記載。這是古代人民對方向定位的雛形。戰國時期人民發現了磁石的指南特性。發明了叫做“司南”的定向儀器。“司南”是由天然磁石琢成光滑的磁勺和刻著方位的銅盤組成 使用時轉動磁勺確定方位。到北宋時航海業的發達，人民又創造出了漂浮在水面的指南魚和磨過磁鐵的針——指南針，明朝鄭和又用它做成羅盤在船上指引方向。指南針基本定型。

其次是造紙術的發明。其實考古發現是西漢時期灞橋人民已經發明瞭紙。到了東漢，蔡倫在總結前人制造絲織紙和植物纖維紙的基礎上，發明了用樹皮、破布、麻頭等做原料，製造出了價格低廉及益於書寫的紙，並能大量生產。造紙術在公元7世紀傳入日本，公元8世紀傳到阿拉伯並傳到歐洲。中國造紙術的發明對世界文化的發展和交流起到了重大的促進作用。

再次是火藥的發明。火藥最早的發明是在秦漢。古代的方士煉丹把硫磺、硝石與木炭混合燃燒會發生劇烈反應。這樣，在唐代就發明了以這三種物質為原料的黑色火藥，並在唐末用於戰爭。到宋元時期三種物質有了比較合理的定量比，並在軍事上廣泛應用。出現了火炮，火槍，火鐮，火箭等火藥武器。現存在博物館的最早的火炮是元年順三年的“銅將軍”。

四大發明最後一個是活字印刷術。隋唐之際出現了最早的雕版印刷術，並在宋代達到鼎盛。宋太祖開寶四年於成都印《大藏經》，共5048卷，雕版達13萬塊，公用12年才雕印完成。如此浩大規模的印刷，表明當時的雕版印刷已經達到了相當高的水平。在1041-1048年間，雕刻工畢昇創造了活字印刷術。據載是北宋畢昇發明了膠泥活字印刷術，被認為是世界上最早的活字印刷術。活字印刷既節省費用，又大大縮短了時間。十分經濟方便。活字印刷術是印刷史上的一項重大革命。

四大發明，最早出現的是指南針，不過它的前身稱作司南。司南在春秋時期就已出現，《韓非子》中就有：“先王立司南以端朝夕。”也就是用司南來確定方向，《鬼谷子》中記載了司南的應用。北宋時造船業發達，司南進化為指南針為海上航行指引方向。中國指南針的應用比歐洲早了190年，南宋時由阿拉伯人傳入歐洲。

第二齣現的是造紙術，眾所周知東漢蔡倫改進造紙術，那麼造紙術是什麼時候發明的？甘肅省考古研究所考古工作者在天水馬灘西漢墓內發掘了一張地質地圖，此紙長5.5釐米，寬2.6釐米。這個最新發現的西漢紙質地圖是目前所街道的最早的紙張實物。也就是說西漢初期可能就發明了可用於書寫和繪畫的紙，不過那時候的紙並不是現在意義上的紙，根據漢代許慎《說文解字》中有關紙的解釋，在蔡倫之前的紙都是絲質纖維所造的，實際上不是紙，只是漂絲的副產品，蔡倫改進後紙才成了可以代替絲帛用於書寫的紙。

火藥在東漢時期就已出現，當時多虧煉丹術士勤奮煉丹，在煉製火藥的過程中逐漸發現了煉製火藥的配方，公元808年，據唐代煉丹家清虛子所記載的《太上聖祖金丹秘訣》中提到的伏火礬法，被認為是煉製火藥的最早文字記載。唐朝時火藥已用於軍事，北宋時期已廣泛用於軍事，在14世紀初，火藥從阿拉伯人那傳入西歐。

唐朝時出現雕版印刷術，唐後期被廣泛使用，北宋畢昇發明活字印刷術，歐洲出現的鉛活字印刷術比畢昇發明的陶活字印刷術整整晚了400年。

指南針，造紙術，火藥，印刷術是中華民族對世界文明發展的重大貢獻，極大的促進了人類文明的發展和社會的進步。