Oude geschiedenis
Vroege astronomen gebruikten alleen hun ogen om naar de sterren te kijken. Zij maakten kaarten van de sterrenbeelden en sterren om religieuze redenen en kalenders om de tijd van het jaar uit te rekenen. Vroege beschavingen zoals de Maya's en de oude Egyptenaren bouwden eenvoudige observatoria en tekenden kaarten van de positie van de sterren. Zij begonnen ook na te denken over de plaats van de aarde in het heelal. Lange tijd dacht men dat de aarde het middelpunt van het heelal was, en dat de planeten, de sterren en de zon er omheen draaiden. Dit staat bekend als geocentrisme. Astronomie komt van het Griekse astron (ἄστρον) dat "ster" betekent en nomos (nόμος) dat "wet" betekent).
De oude Grieken probeerden de bewegingen van de zon en de sterren te verklaren door metingen te verrichten. De wiskundige Eratosthenes was de eerste die de grootte van de aarde mat en bewees dat de aarde een bol is. Een theorie van een andere wiskundige, Aristarchus genaamd, was dat de zon het middelpunt is en dat de aarde eromheen beweegt. Dit staat bekend als heliocentrisme. Slechts een paar mensen dachten dat dit juist was. De rest bleef geloven in het geocentrische model. De meeste namen van sterrenbeelden en sterren zijn afkomstig van Grieken uit die tijd.
Arabische astronomen boekten tijdens de Middeleeuwen veel vooruitgang, waaronder verbeterde sterrenkaarten en manieren om de grootte van de aarde te schatten. Ze leerden ook van de Ouden door Griekse boeken in het Arabisch te vertalen.
Renaissance tot moderne tijd
Tijdens de renaissance dacht een priester genaamd Nicolaus Copernicus, door te kijken naar de manier waarop de planeten bewogen, dat de aarde niet het middelpunt van alles was. Op basis van eerdere werken zei hij dat de aarde een planeet was en dat alle planeten rond de zon bewogen. Dit bracht het oude idee van het heliocentrisme terug. Galileo Galilei bouwde zijn eigen telescopen, en gebruikte die om de sterren en planeten voor het eerst beter te bekijken. Hij was het eens met Copernicus. De katholieke kerk vond dat Galileo ongelijk had. Hij bracht de rest van zijn leven door onder huisarrest. Heliocentrische ideeën werden al snel verbeterd door Johannes Kepler en Isaac Newton, die de theorie van de zwaartekracht uitvond.
Na Galileo maakten de mensen betere telescopen en gebruikten die om verre objecten te zien, zoals de planeten Uranus en Neptunus. Ze zagen ook hoe sterren op onze zon leken, maar in verschillende kleuren en groottes. Ze zagen ook duizenden andere verre objecten zoals sterrenstelsels en nevels.
Modern tijdperk
In de 20e eeuw na 1920 vonden er belangrijke veranderingen plaats in de astronomie.
Begin jaren twintig begon men in te zien dat het sterrenstelsel waarin wij leven, de Melkweg, niet het enige sterrenstelsel is. Het bestaan van andere sterrenstelsels werd bevestigd door Edwin Hubble, die de Andromedanevel identificeerde als een ander sterrenstelsel. Het was ook Hubble die bewees dat het heelal uitdijt. Er waren veel andere sterrenstelsels op grote afstand en die trekken zich terug, weg van ons sterrenstelsel. Dat was volkomen onverwacht.
In 1931 ontdekte Karl Jansky radiostraling van buiten de aarde toen hij probeerde een bron van ruis in radiocommunicatie te isoleren. Dit markeerde de geboorte van de radioastronomie en de eerste pogingen om een ander deel van het elektromagnetische spectrum te gebruiken om de hemel te observeren. De delen van het elektromagnetische spectrum die niet door de atmosfeer werden tegengehouden, werden nu opengesteld voor de astronomie, waardoor meer ontdekkingen konden worden gedaan.
Met de opening van dit nieuwe venster op het heelal werden geheel nieuwe dingen ontdekt, bijvoorbeeld pulsars, die regelmatige pulsen van radiogolven de ruimte in zonden. Eerst werd gedacht dat de golven van buitenaardse oorsprong waren, omdat de pulsen zo regelmatig waren dat dit een kunstmatige bron impliceerde.
In de periode na de Tweede Wereldoorlog kwamen er meer observatoria waar grote en nauwkeurige telescopen werden gebouwd en geëxploiteerd op goede observatieplaatsen, gewoonlijk door regeringen. Bernard Lovell begon bijvoorbeeld met radioastronomie in Jodrell Bank met behulp van restanten van militaire radarapparatuur. In 1957 had de locatie de grootste bestuurbare radiotelescoop ter wereld. Evenzo werd eind jaren zestig begonnen met de bouw van speciale observatoria op Mauna Kea in Hawaï, een goede locatie voor zichtbare en infraroodtelescopen dankzij de grote hoogte en de heldere hemel.
De volgende grote revolutie in de astronomie was te danken aan de geboorte van de raketten. Hierdoor konden telescopen op satellieten in de ruimte worden geplaatst.
Ruimtetelescopen gaven voor het eerst in de geschiedenis toegang tot het hele elektromagnetische spectrum, inclusief stralen die door de atmosfeer werden tegengehouden. De röntgenstralen, gammastralen, ultraviolet licht en delen van het infraroodspectrum werden allemaal opengesteld voor de astronomie toen observatietelescopen werden gelanceerd. Net als bij andere delen van het spectrum werden nieuwe ontdekkingen gedaan.
Vanaf 1970 werden satellieten gelanceerd die werden vervangen door nauwkeurigere en betere satellieten, waardoor de hemel in bijna alle delen van het elektromagnetische spectrum in kaart werd gebracht.
