През цялата си история човечеството е изграждало различни представи за света, в който живеят. През времената, с развитието на технологиите, тези данни са се обогатявали, появявали са се нови факти и идеи за наблюдаваните явление. Всичко това е променило картината.
Древен период
През древността хората са имали практическа необходимост от метод, чрез който да се ориентират във времето и в пространството. Те са наблюдавали небесните явления, фазите на Луната, изгрева и залеза на Слънцето, движеноети на звездите. Необходими са им били хиляди години, за да установят, че звездите, които осветяват всяка вечер нощното им небе, са едни и също, които не променят местоположението си. Древните хора са използвали това знание, за да отделят няколко по-особени звездни фигури - съзвездия, които им помагали да се ориентират през нощта. Първоначалните виждания били, че звездите се намират над плоската Земя, но на по-късен етап открили, че небео се върти около нас, забелязали са смяната на местоположението на Луната на изгрев и залез. Едно от първите велики открития били планетите, наричани тогава "блуждаещи звезди", защото те се премествали от едно съзвездие в друго. Слънцестоянията и равноденствията също са били изключително важни за древните хора, тъй като с тях е било свързано настъпването на сезоните.
Някои от важните открития били направени много преди появата на писмеността. В края на каменната ера (6-3 хилядолетие преди Христа) в долините на реките Нил, Тигър и Ефрат се появили древни цивилизации, които се изхранвали със земеделие, и за тях наблюдението на небето била изключително важна задача. Древните народи са ни оставили много археологически паметници, свързани с налюдението на небесните тела, които имали важно практическо приложение - например определянето на началото на годината. Един от най-известните паметници от древните времена е Стоунхендж, който е служел за следене на движението на Слънцето и Луната. Казано простичко - Стоунхендж представлява огромен каменен календар.
Египетската цивилизация е успяла да създаде свой лунно-звезден календар, който се използвал в Египет чак до влизането му в състава на Римската империя.
В продължение на много хилядолетия светът е обхващал само Земята, Слънцето, Луната и планетите. През четвърти век преди Христос в древна Гърция философът Платон се опитал да обясни сложните движение на планетите по небето. Аристотел пък построил геоцентричната система, която била само модел, решаващ задачата на Платон, без да претендира отразяването на истинското разположение на космическите тела в пространството, но била възприета от християнството.
Създателя на коничните сечения Аполоний Пергски модифицирал теорията на планетните движения. Според него Земята се движи по центъра на друга окръжност, по която планетата обикаля равномерно. По-късно, през втори век, Клавдий Птолемей разработил геоцентричната система, с която изчислил до съвършенство положенията на планетите по небесната сфера. Системата завършвала със сфера на неподвижните звезди.
Класически период
Геоцентричната система на Птоломей се поддържала чак до 16 век, когато полякът Николай Коперник предложил своята хелиоцентрична система, според която Земята и другите планети обикалят около Слънцето равномерно по окръжности в една и съща посока, като колкото по-близо се намира небесното тяло до Слънцето, толкова по-бързо се движи. Коперник смятал, че Луната от своя страна обикаля около Земята.
В хелиоцентричната система се твърди, че сложните движения на планетите се дължат на тяхната орбитална скорост, която се различава от земната.
Също така, пак според Коперник, планетите се движат с постоянна скорост. По-късно Йохан Кеплер в своите закони за движението на планетите оспорил представата за равномерни движения, но и при него ,както при Коперник, Вселената имала за външна граница сферата на неподвижните звезди, които били просто светещи точки.
Галилео Галилей бил първият, който обърнал внимание на звездите, разглеждайки ги не просто като светещи точки. Според него те са тела с различен блясък и на различни разстояние, които оставали загадка дълго време, докато били измерени паралаксите на няколко близки звезди. Тогава се оказало, че дори най-близката звезда се намира на 4 светлинни години (разстоянието, което светлината изминава за 4 години, движейки се със скорост 300 000 километра в секунда).
С развитието на науката звездите запопчнали да се изучават все по-многостранно, като огромна заслуга има астрономът Уилям Хершел, който изобретил много телескопи, с които направил обзор на звездното небе и съставил каталог на двойни звезди. Той започнал да наблюдава и различни газови облаци и звездни купове - така обектите, които били предмет на изучаване от астрономията, рязко се увеличили.
Въз основа на наблюденията си Хершел получил, че колкото повече звезди се виждат в някаква стандартна площ от небето, на толкова по-голямо разстояние от нас се намират те. Той също бил първият, който установил, че нашата Галактика има сплесната форма, която може да се оприличи на леща.
Съвременен период
С развитието на скектралния анализ и на фотографията астрономията разширила обхвата си. Били открити нови звезди, които с течение на времето изменили своя блясък - нарекли ги променливи звезди. Били открити и цефеидите - също променливи звезди, наименовани по една от техните представители. Било достигнато до заключението, че колкото е по-голям периодът на изменение на цефеидите, толкова е по-голям и абсолютният блясък. Така станало възможно изчислението на разстоянието до звездата. Много такива звезди били открити в мъглявини под формата на спирали и се оказало, че всъщност тези спирали са много по-далеч от краищата на нашата Галактика. Така били открити още звездни системи - други галактики. Днес с помощта на новите и модерни телескопи се наблюдават милиони галактики, отдалечени на невъобразимо големи разстояния. С най-мощните телескопи се виждат Галактики, които трябва да са на възраст 10 милиарда години, което по днешните представи е половината възраст на Вселената ни.
Така се е развила астрономията през вековете. От ограничена наука, тя е достигнала размери, губещи се в безкрая.