از اين پس هيچ‌گاه چراغ علم نزد آنان خاموش نشد و مسلمانان هرگز از طلب علم باز نايستادند . آن‌گاه خواجه دومين مرحله از مبارزه‌اش را با دشمنان اسلام آغاز كرد . خواجه ديد اگرچه ايجاد مدارس متفرقه توجه هلاكو خان را جلب نكرد و هلاكو خان به اهميت آنها پى نبرد ، اما ايجاد و تأسيس يك دانشگاه بزرگ و گردآورى دانشمندان و پر نمودن كتابخانهء آن از كتاب ، مطمئنا حساسيت هلاكو خان را بر خواهد انگيخت . بنابراين چگونه بايد عمل مىكرد ؟ اين‌جاست كه هنرمندى و استادى خواجه آشكار مىشود . او مىدانست كه هلاكو خان او را براى هدف معيّنى نگاه داشته است . لذا تلاش كرد او را راضى كند به دليل اين‌كه بتواند به كارش ادامه دهد و از استعدادهاى خداداديش بهره بردارى كند ، بايستى رصدخانهء بزرگى بسازد . هلاكو خان با ايجاد چنين رصدخانه‌اى موافقت كرد و به او اختيار داد مستقيما وارد عمل شود . خواجه موافقت هلاكو خان با اين پيشنهاد را تنها در خواب مىديد ، كه اينك روزگار ، آن را به حقيقت تبديل كرده بود . با اين موافقت خاطر خواجه از آينده آسوده شد و چيزى جز برنامه‌ريزى صحيح و فراهم كردن زمينه‌هاى دقيق براى رسيدن به هدف اصلى ، فكر او را مشغول نكرد . « 1 » پس خواجه نصير الدين طوسى امر رصدخانه را نزد هلاكو خان ، بزرگ جلوه

--> ( 1 ) - « روندلدس » مستشرق غربى مىگويد : سپس خواجه در مراغه به هلاكو خان پيشنهاد مىكند كه : يك رهبر فاتح نبايستى تنها به تخريب ، راضى و خشنود باشد . رهبر مغولها مراد خواجه را فهميد . لذا كار ساختن رصدخانه‌اى بزرگ در تپه‌اى در شمال مراغه را به او محول كرد . اين كار در طى دوازده سال به اتمام رسيد . خواجه در خلال اين كار مقدمات زيج ايلخانى را كه بعد از مرگ هلاكو خان به اتمام رسيد فراهم نمود . با ايجاد اين زيج ، خطاى چهل دقيقه‌اى در موقعيت خورشيد كه طبق زيجهاى سابق محاسبه مىشد ، روشن گرديد . خواجه ضمنا كتابخانه‌اى بزرگ تأسيس كرد و كتابهايى را كه از بغداد غارت شده بود ، به كتب آن افزود .