Antigo
Os primeiros astrônomos usavam apenas seus olhos para olhar para as estrelas. Eles faziam mapas das constelações e estrelas por razões religiosas e calendários para trabalhar a época do ano. As primeiras civilizações, como o povo Maia e os antigos egípcios construíram observatórios simples e desenharam mapas das posições das estrelas. Eles também começaram a pensar sobre o lugar da Terra no universo. Durante muito tempo as pessoas pensavam que a Terra era o centro do universo, e que os planetas, as estrelas e o sol a circundavam. Isto é conhecido como geocentrismo.
Os antigos gregos tentaram explicar os movimentos do sol e das estrelas, tomando medidas. Um matemático chamado Eratóstenes foi o primeiro a medir o tamanho da Terra e a provar que a Terra é uma esfera. Uma teoria de outro matemático chamado Aristarco foi, que o sol está no centro e a Terra está se movendo ao redor dela. Isto é conhecido como heliocentrismo. Apenas algumas poucas pessoas acharam que estava certo. Os demais continuavam a acreditar no modelo geocêntrico. A maioria dos nomes de constelações e estrelas vem dos gregos daquela época.
Os astrônomos árabes fizeram muitos avanços durante a Idade Média, incluindo mapas estelares melhorados e formas de estimar o tamanho da Terra. Eles também aprenderam com os antigos, traduzindo livros gregos para o árabe.
A renascença da era moderna
Durante o renascimento, um padre chamado Nicolaus Copérnico pensou, ao olhar a forma como os planetas se moviam, que a Terra não era o centro de tudo. Baseado em trabalhos anteriores, ele disse que a Terra era um planeta e que todos os planetas se moviam ao redor do sol. Isto trouxe de volta a velha idéia do heliocentrismo. Um físico chamado Galileu Galilei construiu seus próprios telescópios, e os usou para olhar mais de perto as estrelas e os planetas pela primeira vez. Ele concordou com Copérnico. A Igreja Católica decidiu que Galileu estava errado. Ele teve que passar o resto de sua vida sob prisão domiciliar. As idéias heliocêntricas foram logo melhoradas por Johannes Kepler e Isaac Newton, que inventaram a teoria da gravidade.
Depois de Galileu, as pessoas fizeram telescópios melhores e os usaram para ver objetos mais distantes, como os planetas Urano e Netuno. Eles também viram como as estrelas eram semelhantes ao nosso Sol, mas em uma gama de cores e tamanhos. Eles também viram milhares de outros objetos distantes, como galáxias e nebulosas.
Era moderna
No século 20, depois de 1920, ocorreram importantes mudanças na astronomia.
No início dos anos 1920, começou a ser aceito que a galáxia em que vivemos, a Via Láctea, não é a única galáxia. A existência de outras galáxias foi estabelecida por Edwin Hubble, que identificou a nebulosa de Andrómeda como uma galáxia diferente. Foi também Hubble quem provou que o universo estava se expandindo. Havia muitas outras galáxias a grandes distâncias e elas estão recuando, afastando-se de nossa galáxia. Isso foi completamente inesperado.
Em 1931, Karl Jansky descobriu a emissão de rádio de fora da Terra ao tentar isolar uma fonte de ruído nas comunicações por rádio, marcando o nascimento da radioastronomia e as primeiras tentativas de usar outra parte do espectro eletromagnético para observar o céu. Aquelas partes do espectro eletromagnético que a atmosfera não bloqueou foram agora abertas à astronomia, permitindo que mais descobertas fossem feitas.
A abertura desta nova janela no Universo viu a descoberta de coisas inteiramente novas, por exemplo pulsares, que enviavam pulsos regulares de ondas de rádio para o espaço. Primeiro pensou-se que as ondas eram de origem alienígena porque os pulsos eram tão regulares que implicavam em uma fonte artificial.
O período após a 2ª Guerra Mundial viu mais observatórios onde telescópios grandes e precisos são construídos e operados em bons locais de observação, normalmente pelos governos. Por exemplo, Bernard Lovell iniciou a radioastronomia no Banco Jodrell utilizando sobras de equipamentos de radar militares. Em 1957, o local tinha o maior radiotelescópio orientável do mundo. Da mesma forma, no final dos anos 60, teve início a construção de observatórios dedicados no Mauna Kea no Havaí, um bom local para telescópios visíveis e infravermelhos graças a sua alta altitude e céu limpo.
A próxima grande revolução na astronomia foi graças ao nascimento da rococracia. Isto permitiu a colocação de telescópios no espaço em satélites.
Os telescópios espaciais deram acesso, pela primeira vez na história, a todo o espectro eletromagnético, incluindo os raios que haviam sido bloqueados pela atmosfera. Os raios X, raios gama, luz ultravioleta e partes do espectro infravermelho foram todos abertos para a astronomia à medida que os telescópios de observação eram lançados. Como em outras partes do espectro, foram feitas novas descobertas.
A partir dos anos 70, os satélites foram lançados para serem substituídos por satélites mais precisos e melhores, fazendo com que o céu fosse mapeado em quase todas as partes do espectro eletromagnético.