Астрономия зародилась в глубокой древности в связи с потребностью измерять время и предсказывать смену времен года, с которыми были связаны сельскохозяйственные работы, а также для ориентировки при путешествиях в пустыне и на море.

В незапамятные времена среди "неподвижных" звезд, не меняющих взаимных положений на небе и расположенных в постоянных созвездиях, были найдены семь светил, движущихся сложным образом по созвездиям, оставаясь в пределах узкой зоны, опоясывающей звездное небо. Этими светилами были Солнце, Луна и пять планет - Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Греческие ученые более 2 тыс. лет назад придумали геометрическую схему, представляющую видимые движения планет вокруг Земли, шарообразность которой уже была известна; считалось, что Земля покоится в центре Вселенной. Эта геоцентрическая теория продержалась до XVI в., когда польский астроном Н. Коперник обосновал гелиоцентрическую теорию . Итальянский ученый Г. Галилей в начале XVII в. произвел первые телескопические наблюдения небесных светил и открыл фазы Венеры, 4 спутника Юпитера и много слабых звезд, не видимых невооруженным глазом. Немецкий астроном И. Кеплер в то же время нашел 3 закона движения планет вокруг Солнца , а английский ученый И. Ньютон в конце XVII в. доказал, что эти законы являются следствием открытого им закона всемирного тяготения.

В 1718 г. английский астроном Э. Галлей обнаружил собственные движения звезд. К тому времени уже стало ясно, что звезды - это чрезвычайно далекие, горячие тела, подобные Солнцу, и поэтому встал вопрос о возможном движении Солнца в пространстве, которое и было обнаружено английским астрономом В. Гершелем в 1783 г. Впоследствии была определена и скорость этого движения, которая по отношению к ближайшим звездам оказалась равной 20 км/с.

Многочисленные попытки определения расстояний до звезд долго оставались безуспешными, и лишь в первой половине XIX в. были впервые измерены расстояния до ближайших из них. Ближе всего оказалась яркая звезда альфа Центавра. Но и она в 270 000 раз дальше Солнца, и свет от нее идет до нас 4,3 года; большинство же звезд еще во много тысяч раз дальше. Исследование двойных звезд позволило определить их массы.

В начале XX в. окончательно было установлено, что Вселенная имеет островное строение: миллиарды звезд образуют отдельные системы, изолированные одна от другой. Та из этих систем, в состав которой входит Солнце, находясь довольно далеко от центра системы, представляется нам в виде бледной полосы Млечного Пути и называется Галактикой. За пределами Галактики находится множество других аналогичных систем - галактик.

Состав Солнечной системы тоже значительно пополнился. В 1781 г. Гершель открыл планету Уран, в 2 раза более далекую от Солнца, чем Сатурн. В 1846 г. в результате теоретических расчетов была открыта еще более удаленная планета - Нептун, а в 1930 г. была обнаружена наиболее далекая планета - Плутон. У многих планет имеются спутники. В 1801 г. была открыта первая малая планета. Сейчас их известно около 7000.

В середине XIX в. были разработаны методы спектрального анализа, позволившие изучать химический состав, физическое строение звезд и их движение по лучу зрения. В это же время методы наблюдений пополнились фотографией. XX век ознаменовался многими выдающимися открытиями в значительной степени благодаря созданию мощных телескопов. В середине XX в. стремительно развивается радиоастрономия, расширившая диапазон исследуемого астрономами излучения небесных объектов и позволившая таким образом открыть ряд новых космических объектов: пульсары, квазары.

С запуском в 1957 г. в Советском Союзе первых искусственных спутников Земли стало возможным наблюдать космические объекты не с поверхности Земли через неспокойную и малопрозрачную атмосферу, а из космического пространства. Этим занимается новый раздел астрономии - внеатмосферная астрономия. Запускаемые к планетам зонды позволяют получать сведения о строении их поверхности, атмосфере и физических условиях на них. Луна исследуется не только автоматическими аппаратами, луноходами, но и космонавтами, побывавшими на ее поверхности.