1995年11月，当选为国际欧亚科学院院士。2003年当选为中国工程院院士。

张祖勋教授长期从事摄影测量与遥感的教学和研究工作。主持完成了多项国家和部委重大科研项目，在航空（天）影像测图自动化方面取得了国际一流的研究成果，曾获得国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖等一系列国家和部委的奖励。推出拥有自主知识产权的数字摄影测量系统VirtuoZo，迄今为止在国内外已经推广应用1000余套，产生经济效益逾亿元。

近年来，张祖勋教授致力于将数字摄影测量的最新发展应用于工程设计、工程测量与数码城市的建立等领域，使摄影测量在工程领域中开创新的应用。建立新一代航空航天数字摄影测量处理平台――数字摄影测量网格(DPGrid)，并于2007年通过国家测绘局鉴定。2009年，基于DPGrid（数字摄影测量网格）的正射影像更新项目通过国家测绘局鉴定，整体上达到国际领先水平。

撰写论文、著作二百余篇，被SCI、EI检索七十余篇，著作“数字摄影测量学”获1999年“全国优秀科技图书奖”暨“科技进步奖（科技著作）”三等奖。培养硕士、博士研究生五十余名。