мини|desno|250px|Најстарата астрономска опсерваторија во Европа се т.н. Госецки кругови во Саксонија-Анхалт (Германија]), кои биле изградени скоро пред 7000 години (околу 4900 година п.н.е.). мини|лево|200px|Табла на Венера на Амисадук од Вавилонска империја (7 век п.н.е.)

Љубопитноста на античките народи за денот и ноќта, Сонцето, Месечината и ѕвездите најпосле ги довела до набљудувања со кои небесните тела изгледале дека се движат по еден вообичаен терк. Ова движење се покажало од голема корист при дефинирањето на времето, локацијата и правците на Земјата. Астрономијата всушност потекнала од самите проблеми со кои се соочиле уште првите цивилизации. Античките народи имале потреба од воспоставување на вистинските периоди на садење и жнеење на житата како и за нивните ритуални и религиозни прослави. Движењето на небесните тела им помагало да го мерат времето при долгите патувања на вршење на стоковата размена.

Рана историја Најстарите пронајдени цртежи поврзани со небесните набљудувања датираат од пред 3000 година п.н.е. На самите цртежи кои биле нанесувани на коски, а најчесто на пештерските ѕидови, се наоѓаат претставени соѕвездија како Големата Мечка, Касиопеја онака како што тогаш изгледале.

Од периодот од 3000 година п.н.е. се среќаваат и интересни градби меѓу кои се издвојува најстарата астрономска опсерваторија, Стоунхенџ (помеѓу 3000 и 1000 година п.н.е.). Тоа се, всушност, огромни камени блокови кружно распоредени кои се сместени близу Солсбери, Англија. Се смета дека за предисториските луѓе Стоунхенџ претставувал еден вид ритуален споменик. Малку се знае за неговата вистинска функција, но се верува дека неговата структура им овозможувала на неговите градители да ги предвидат положбата на Сонцето, рамнодениците, затемнувањата и други настани од Сончевиот календар.

Месопотамија Месопотамците биле први од античките набљудувачи на ѕвезди кои направиле обид за уредување на деновите, односно месеците во еден постојан временски систем, односно календар. Тие ги делеле светлите тела на небото на подвижни и неподвижни ѕвезди. Петте “подвижни ѕвезди” биле Меркур, Венера, Марс, Јупитер и Сатурн. Подоцна овие тела го добиле името планети (“скитници”). Тие, заедно со Сонцето и Месечината, се движат околу ѕвездената сфера во еден тенок појас кој бил наречен Зодијак. На секое соѕвездие му бил определен период на “владеење” кој се совпаѓал со периодот за кој Сонцето привидно минувало низ тој дел од сферата. Овие соѕвездија подоцна биле именувани од Птоломеј, астроном кој живеел во 2 век од н.е., и тоа со следниве имиња: Овен (Aries), Бик (Taurus), Близнаци (Gemini), Рак (Cancer), Лав (Leo), Девица (Virgo), Вага (Libra), Скорпија (Scorpio), Стрелец (Sagittarius), Јарец (Capricorn), Водолија (Aquarius) и Риби (Pisces).

Главна статија: Вавилонска астономија

Културата на Вавилонците бележи поголеми достигнувања. Вавилонската цивилизација растела од 17 до 6 век п.н.е. За да го усовршат нивниот календар, тие ги проучувале движењата на Сонцето и Месечината. Тие го назначиле денот после младата месечина за почеток на секој месец. Околу 400 година п.н.е., период кога Вавилон е дел од Персија, вавилонските астрономи забележале дека привидните движења на Сонцето и Месечината од запад кон исток околу Зодијакот немаат постојана брзина. Овие тела наизглед се движат со брзина која расте сè до половината на нивната ротација до одреден максимум по што нивната брзина опаѓа на својот минимум. Вавилонците се обиделе да го претстават овој циклус аритметички со тоа што на Месечината ѝ дале фиксна брзина на движење за време на едната половина од нејзиниот циклус, а различна фиксна брзина за другата половина од циклусот. Подоцна тие го усовршиле математичкиот метод со тоа што ја претставиле брзината на Месечината како фактор кој линеарно расте од минимум до максимум за време на првата половина од револуцијата, за потоа да опадне на минимумот до крајот на циклусот. Со овие пресметки на месечевите и сончевите движења Вавилонските набљудувачи на ѕвезди можеле да го предвидат времето на младата месечина и воедно првиот ден од месецот. На сличен начин биле пресметани и планетарните позиции претставени заедно со нивните повратни и вообичаени движења кон исток. Веројатно е дека од оваа цивилизација потекнуваат астрономите кои го измислиле системот на пресметки.

Египет Прецизната насоченост на египетските пирамиди претставува траен доказ за високиот степен на техничка вештина во посматрањето на небото, остварена во Египет во 3 милениум п.н.е.. Докажано е дека Пирамидите биле порамнети кон поларната ѕвезда, која, поради прецесијата на рамнодениците, во тоа време била Тубан, бледа ѕвезда во соѕвездието Змеј.Ruggles, C.L.N. (2005), Ancient Astronomy, pages 354-355. ABC-Clio. ISBN 1-85109-477-6. Истражувањата на храмот на Амон Ра во Карнак, имајќи го предвид осниот наклон, покажуваат дека Големиот Храм бил насочен кон изгревот на зимското сонце. .Krupp, E.C. (1988). "Light in the Temples", in C.L.N. Ruggles: Records in Stone: Papers in Memory of Alexander Thom. CUP, 473-499. ISBN 0-521-33381-4. Должината на коридорот оневозможувала сончевата светлина да го осветли просторот во друго време од годината.

Астрономијата играла значајна улога во религиозните обреди - при одредувањето на датите на фестивалите и определувањето на часовите на ноќта. Сочувани се неколку книги од храмовите во кои се запишани движењата и фазите на Сонцето, Месечината и ѕвездите. Изгревот на Сириус (египетски: Сопдет, старогрчки: Сотис) на почетокот на поплавите било особено значаен датум за одредување во годишниот календар.

Кина Културата на древните Кинези датира уште од 3000 година п.н.е. кога почнува да се развива нивната астрономија. Тие уште тогаш знаеле да ги предвидат затемнувањата на Сонцето и Месечината, да ги определат рамнодневниците и горната и долната кулуминација. Времето го мереле со помош на сончеви часовници, а воедно се и првите луѓе кои почнале да зборуваат за сончевите пеги кои случајно ги откриле кога прку густиот чад на голем пожар погледнале кон Сонцето.

Грција и хеленистичкиот период Цивилизацијата на Старите Грци се развивала од околу 1400 до 300 година п.н.е. Ним им се припишуваат значјни теоретски придонеси за астрономијата. Во самата Одисеја на големиот Хомер се споменуваат ѕвездени групи како Големата Мечка, Орион и Плеадите, при што е опишана функцијата на ѕвездите како водич во навигацијата на луѓето. Во една од своите поеми познатиот грчки поет Хесиод ги информира земјоделците за тоа кое соѕвездие изгрева пред мугри во различни годишни времиња назначувајќи го најпогодното време орање, садење и жнеење.

Важни научни придонеси се поврзуваат со Талес од Милет и Питагора од Самос, но никакви пишани дела не се сочуавни од овие грчки филозофи. Постои легенда, чие потекло буди сомнежи, дека Талес точно го предвидел затемнувањето на Сонцето во мај 585 п.н.е. Околу 450 п.н.е. Филолај, еден од следбениците на Питагора, верувал дека Земјата, Сонцето, Месечината и планетите се движат околу централен оган. Околу 370 п.н.е. астрономот Евдокс ги објаснил набљудуваните движења врз претпоставката дека огромна сфера, која ги носи на својата вдлабната страна ѕвездите, се движи околу Земјата со дневна ротација. Додека, пак, за објаснување на движењата на Сонцето, Месечината и планетите, сметал дека внатре во сферата постојат други провидни сфери меѓусебно поврзани на ралични начини.

Најверојатно најоригиналниот антички набљудувач на небото бил Аристарх од Самос. Тој верувал дека движењата на небото можат да се објаснат со хипотезата дека Земјата се свртува околу својата оска еднаш на 24 часа и заедно со другите планети се врти околу Сонцето. Ова објаснување било отфрлено од многу грчки филозофи кои ја сметале големата, тешка Земја за статична топка околу која кружи светлината како безмасивно тело. Оваа, пак, теорија, која е позната како геоцентричен систем, останува виртуелно непредизвикана околу 2000 години. Аристарх, исто така, го измерил и полупречникот на растојанијата од Земјата до Сонцето и до Месечината.

Математичарот, астрономот и географот Ератостен (276 - 194 п.н.е.), кој пред сè бил голем филозоф и логичар, стигнал дотаму што успеал со голема точност да го одреди полупречникот на Земјата. Ератостен, меѓу другото, зад себе има оставено и еден нацртан каталог на ѕвезди.

Во астрономијата, големиот грчки филозоф Аристотел ја застапувал претпоставкта за конечна сферична вселена со Земјата како нејзин центар. Според него, централниот регион е составен од четири елементи: земја, воздух, оган и вода. Во Аристотеловата физика, секој од овие четири елементи има свое одредено место, детерминирано од својата релативна тежина односно “специфична тежа” (според својата тежина, од полесното кон потешкото, Аристотел ги подредил елементити по овој редослед: оган, воздух, вода, земја). Секој елемент по природа се движи по права линија - земјата надолу, огнот нагоре - кон своето одредено место каде што ќе остане да мирува. Според тоа, Земјиното движење е секогаш линеарно и секогаш доаѓа до запирање. Небото, меѓутоа, се движи природно и бескрајно со комплексно кружно движење. Затоа небото би морало да биде составено одпетти, различен елемент, кој го нарекол етер. Аристотел, исто така, сметал дека потешките тела од некој материјал паѓаат побрзо од полесните со ист облик. Ова погрешно гледиште било прифатено како факт сè до 17 век.

Во 2 век од н.е., на почетокот на Хеленистичкиот период на грчката цивилизација, Грците ги комбинирале своите теории за небесните тела со внимателно испланирани опсервации. Астрономите Хипарх и Птоломеј ја одредиле положбата на речиси 1000 ѕвезди и ги употребиле тие ѕвездени табели како основа за мерење на планетарните движења. Оваа техника била опишана од Птоломеј во неговото големо дело Алмагест.

Индија Најстарите текстови од индиската астрономија кои може да се најдат во религиозната литература на Индија (2 милениум п.н.е.) прераснале во воспоставена астрономска традиција до 1 милениум п.н.е., кога започнале да се обликуваат индиската астрологија (џотиш) и другите поврзани гранки на учења, наречени Веданги. Во следните неколку века повеќе индиски астрономи изучувале различни аспекти на астрономските науки и биле во контакт со развојот на астономијата во остатокот на светот. Индиската астрономија користи некои специфични инструменти и календари.

Средна Америка Помеѓу античките народи кај кои се сретнуваат податоци за небесните набљудувања е и цивилизацијата на Маите кои во тоа време го знаеле точното привидно движење на небесните тела. Археолозите веруваат дека формативниот период на Маите започнал околу 1500 п.н.е., но врвот на нивните културни достигнувања бил постигнат за време на класичниот период кој траел од 300 до 900 година н.е. Во овој временски интервал Маите имаат создадено уникатна уметност и архитектонски стилови, направено зачудувачки астрономски опсерватории и развиено систем на хиероглифи за бележење на значајните настани. Придонесите од оваа цивилизација продолжуваат да се чувтвуваат во Мексико каде многу туристи ги посетуваат урнатините од времето на Маите, како на пример оние од посткласичниот град Чичен Ица.

Исламска астрономија Арапските астрономи составиле нови ѕвездени каталози во 9 и 10 век, а притоа развиле табели на планетарни движења. Арапите, како добри набљудувачи, направиле неколку корисни придонеси во астрономските теории.

Ел-Бируни (973-1050) бил персиски научник кој пишувал на мноштво различни научни теми. Неговите најважни придонеси како научник биле неговите високо перцептивни набљудувања на природните појави. Меѓу неговите најголеми дела се наоѓа и Масудиевот Канон што претставува негова најсеопфатна студија за астрономијата. Ел-Бируни принел докази дека Земјата е тркалезна и развил нов метод за мерење на нејзината површина. Наоѓајќи ги разликите помеѓу аглите на Земјините испакнатини, тој извршил пресметка на пречникот на Земјата врз основа на различниот видик што се наоѓа пред него.

Средновековна европска астрономија