Starożytny
Wcześni astronomowie używali tylko swoich oczu do patrzenia na gwiazdy. Robili mapy konstelacji i gwiazd z powodów religijnych oraz kalendarze, aby ustalić porę roku. Wczesne cywilizacje takie jak Majowie i starożytni Egipcjanie budowali proste obserwatoria i rysowali mapy położenia gwiazd. Zaczęły też myśleć o miejscu Ziemi we wszechświecie. Przez długi czas ludzie myśleli, że Ziemia jest centrum wszechświata i że planety, gwiazdy i Słońce kręcą się wokół niej. Jest to znane jako geocentryzm.
Starożytni Grecy próbowali wyjaśnić ruchy słońca i gwiazd, dokonując pomiarów. Matematyk imieniem Eratostenes był pierwszym, który zmierzył wielkość Ziemi i udowodnił, że Ziemia jest kulą. Teoria innego matematyka o nazwisku Arystarchus była taka, że Słońce jest w centrum, a Ziemia porusza się wokół niego. Jest to znane jako heliocentryzm. Tylko kilka osób uważało, że to było słuszne. Reszta nadal wierzyła w model geocentryczny. Większość nazw konstelacji i gwiazd pochodzi od Greków z tamtych czasów.
Astronomowie arabscy dokonali w średniowieczu wielu postępów, w tym udoskonalili mapy gwiezdne i sposoby szacowania wielkości Ziemi. Nauczyli się oni również od starożytnych, tłumacząc greckie książki na język arabski.
Od renesansu do ery nowożytnej
W okresie renesansu kapłan imieniem Mikołaj Kopernik myślał, patrząc na sposób poruszania się planet, że Ziemia nie jest centrum wszystkiego. Na podstawie wcześniejszych prac powiedział, że Ziemia jest planetą i wszystkie planety poruszają się wokół Słońca. To przywiodło starą ideę heliocentryzmu. Fizyk o nazwisku Galileo Galilei zbudował własne teleskopy i po raz pierwszy wykorzystał je do bliższego przyjrzenia się gwiazdom i planetom. Zgodził się z Kopernikiem. Kościół katolicki uznał, że Galileusz nie miał racji. Musiał spędzić resztę swojego życia w areszcie domowym. Helocentryczne idee zostały wkrótce udoskonalone przez Johannesa Keplera i Isaaca Newtona, którzy wymyślili teorię grawitacji.
Po Galileuszu, ludzie stworzyli lepsze teleskopy i używali ich do oglądania dalszych obiektów, takich jak planety Uran i Neptun. Widzieli też, jak gwiazdy były podobne do naszego Słońca, ale w różnych kolorach i rozmiarach. Widzieli również tysiące innych odległych obiektów, takich jak galaktyki i mgławice.
Nowoczesność
W XX wieku po 1920 roku nastąpiły ważne zmiany w astronomii.
Na początku lat dwudziestych XX wieku zaczęto akceptować, że galaktyka, w której żyjemy, Droga Mleczna, nie jest jedyną galaktyką. Istnienie innych galaktyk zostało zasiedlone przez Edwina Hubble'a, który zidentyfikował mgławicę Andromeda jako inną galaktykę. To również Hubble udowodnił, że wszechświat się rozszerza. Wiele innych galaktyk znajdowało się na dużych odległościach i oddalają się one od naszej galaktyki. To bylo kompletnie nieoczekiwane.
W 1931 r. Karl Jansky odkrył emisję radiową spoza Ziemi, próbując wyizolować źródło hałasu w łączności radiowej, co oznaczało narodziny radioastronomii i pierwsze próby wykorzystania innej części widma elektromagnetycznego do obserwacji nieba. Te części widma elektromagnetycznego, których atmosfera nie blokowała, zostały teraz otwarte dla astronomii, co pozwoliło na dokonanie dalszych odkryć.
Otwarcie tego nowego okna na Wszechświecie spowodowało odkrycie zupełnie nowych rzeczy, np. pulsarów, które wysyłały regularne impulsy fal radiowych w przestrzeń. Fale te początkowo uważano za obce pochodzenia, ponieważ były one tak regularne, że implikowały sztuczne źródło.
W okresie po II wojnie światowej powstało więcej obserwatoriów, w których budowane i obsługiwane są duże i dokładne teleskopy w dobrych miejscach obserwacyjnych, zwykle przez rządy. Na przykład, Bernard Lovell rozpoczął radioastronomię w Jodrell Bank, używając resztek wojskowego sprzętu radarowego. Do 1957 r. miejsce to posiadało największy sterowany teleskop radiowy na świecie. Podobnie pod koniec lat 60-tych XX wieku rozpoczęto budowę dedykowanych obserwatoriów na Mauna Kea na Hawajach, które dzięki dużej wysokości i czystemu niebu są dobrym miejscem dla teleskopów widzialnych i na podczerwień.
Kolejna wielka rewolucja w astronomii nastąpiła dzięki narodzinom rakiety. Pozwoliło to na umieszczenie teleskopów w przestrzeni kosmicznej na satelitach.
Teleskopy kosmiczne po raz pierwszy w historii umożliwiły dostęp do całego spektrum elektromagnetycznego, w tym do promieni, które zostały zablokowane przez atmosferę. Promieniowanie rentgenowskie, promieniowanie gamma, światło ultrafioletowe i części widma podczerwieni zostały otwarte dla astronomii w momencie uruchomienia teleskopów obserwacyjnych. Podobnie jak w przypadku innych części widma, dokonano nowych odkryć.
Od lat siedemdziesiątych XX wieku satelity były wystrzeliwane w celu zastąpienia ich dokładniejszymi i lepszymi satelitami, dzięki czemu niebo zostało zmapowane w prawie wszystkich częściach widma elektromagnetycznego.
