أجرى علماء الفلك الأوائل ملاحظات منهجية للسماء في المساء، حيث تم اكتشاف تحف فلكية خلال فترات مبكرة جداً. ومع ذلك، كان من الضروري اختراع التلسكوب قبل أن يتطور علم الفلك ليصبح من العلوم الحديثة. شمل علم الفلك تخصصات متنوعة على مر التاريخ مثل القياسات الفلكية، والملاحة الفضائية، وعلم الفلك النسبي، ووضع التقاويم، وعلم التنجيم، ولكن علم الفلك الاحترافي يعتبر مرادفاً لعلم الفيزياء الفلكي.
منذ القرن العشرين انقسم مجال علم الفلك إلى فرع علم الفلك الرصدي وعلم الفلك النظري. ويركز علم الفلك الرصدي على استخدام المراصد على الأرض والمراصد الفضائية لتجميع الصور وتحليل البيانات باستخدام أجهزة للرصد مثل التلسكوب وتلسكوب الأشعة تحت الحمراءوتلسكوبات الأشعة السينية وأشعة غاما. بينما يهتم علم الفلك النظري بصياغة نظريات وتطوير نماذج للعمليات الفيزيائية التي تجري في مختلف الأجرام السماوية من نجومومجرات وتجمعات المجرات وانفجارات أشعة غاما التي تحدث في بعض النجوم، وحسابها بالحاسب الآلي أو النماذج التحليلية في محاولات للتوفيق بين الحسابات مع ما تؤتي به القياسات لفهم وتفسير مختلف الظواهر الفلكية وتأثيرها على الأرضوالإنسان. يكمل الفرعيين بعضهما البعض، حيث يسعى علم الفلك النظري إلى تفسير النتائج الرصدية والظواهر الفلكية، وتكون المشاهدة العملية التي نحصل عليها من الرصد هي الحاكم على صحة النتائج النظرية.
النظام الشمسي أو المجموعة الشمسية هو الاسم الذي يُطلق عادة على النظام الكوكبي الذي يتكون من الشمس وجميع ما يَدور حولها من أجرام بما في ذلك الأرضوالكواكب الأخرى. كما يَتضمن النظام الشمسي أجراماً أخرى أصغر حجماً هي الكواكب القزمةوالكويكباتوالنيازكوالمذنبات، إضافة إلى سحابة رقيقة من الغازوالغبار تعرف بالوسط البين كوكبي. كما أنه توجد توابع الكواكب التي تسمى الأقمار، والتي يَبلغ عددها أكثر من 150 قمر معروف في النظام الشمسي، معظمها تدور حول العمالقة الغازية. لكن أكبر جرم في النظام الشمسي وأهم هذه الأجرام طبعاً هو الشمس، النجم الذي يَقع في مركز النظام ويَربطه بجاذبيته، فكتلتها تبلغ 99.8% من كتلة النظام بأكمله، كما أنها هي التي تشع الضوء والحرارة الذين يَجعلان الحياة على الأرض مُمكنة، وهي مع ذلك ليس إلا نجماً متوسط الحجم. أما بعد الشمس فتأتي الكواكب، حيث توجد في النظام الشمسي ثمانية كواكب هي بالترتيب حسب البعد عن الشمس: عطاردوالزهرةوالأرضوالمريخ (الكواكب الصخرية) والمشتريوزحلوأورانوسونبتون (العمالقة الغازية). يَعتقد معظم الفلكيين حالياً بأن النظام الشمسي قد وُلد قبل 4.6 مليارات سنة من سحابة ضخمة من الغازوالغبار تعرف بالسديم الشمسي. وحسب هذه النظرية، بدأ هذا السديم بالانهيار على نفسه نتيجة لجاذبيته التي لم يَستطع ضغطه الداخلي مقاومتها.
هنريتا سوان ليفيت (4 يوليو 1868 - 12 ديسمبر 1921) كانت عالمة فلك أمريكية. تخرجت من كلية رادكليف في سنة 1893، ثم بدأت ليفت العمل في مرصد كلية هارفارد كـ "عقل إلكتروني"، حيث كلفت بفحص لوح فوتوغرافي من أجل قياس وتَصنيف سطوع النجوم. اكتشفت ليفيت وجود علاقة بين لمعانالنجوم القيفاوية والفترة التي تستغرقها للدوران حول نفسها، وعلى الرغم من أنها لم تحظى إلا بالقليل من التقدير في حياتها، إلا أنَّ اكتشافها سمح لعلماء الفلك للمرة الأولى في التاريخ بقياس المسافة بين الأرض والمجرات البعيدة. بعد وفاة ليفيت استخدم إدوين هابل العلاقة بين اللمعان وفترات دوران النجوم القيفاوية ليكتشف أن درب التبانة ليست المجرة الوحيدة في الكون، وأن الكون آخذ بالتوسع منذ ولادته. تمت تسمية الكويكب5383 ليفيت نسبةً لها، وحفرت كلمة ليفيت على سطح القمر تكريماً لها. حاول ماجنوس جوستا ميتاج-ليفلر من الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم ترشيحها لجائزة نوبل سنة 1924م، لكنها كانت قد توفيت بمرض السرطان قبل ثلاث سنوات (إذ لا تمنح جائزة نوبل بعد الوفاة).
أسطرلاب فارسيّ صانعه مجهول يعود للقرن الثامن عشر الميلاديّ. النقاط على طرف السبلات المعقوفة بالمُقدِّمة أو الصفيحة الشبكة، تُحددُ موقع أكثر النُجوم بريقًا. وقد ذُكر اسمُ كُلَّ نجمٍ أسفل كُلِّ سبلة. الصفيحة الخلفيَّة، أو الصفيحة الأم حُفرت عليها خُطوط الإحداثيَّات الفلكيَّة. محفوظٌ في متحف ويبل للتاريخ الطبيعي في كامبريدج
... أن العرب القدماء كانوا يُسمون كل النقاط اللامعة في السماء بالكواكب، ولكن عندما لاحظوا تحرك بعضها أطلقوا عليها الكواكب السيارة وعلى الأخرى الكواكب الثابتة.
... أن العام 1609م شهد تأسيس علم الفلك الحديث، وذلك عندما أصبح غاليليو غاليلي أول بشري ينظر عبر المقراب.