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O Sistema Solar tem mais ou menos 5 bilhões de anos, é formado por 9 planetas e seus satélites (luas), asteróides dispostos basicamente em dois cinturões, um entre Marte e Júpiter - Cinturão de Asteróides - e outro depois de Plutão - chamado de Cinturão de Kupier, e cometas. Tudo isto está envolto pela nuvem de Oort, região onde estão os "restos" da formação do Sistema Solar e onde seria o berço dos cometas.

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As civilizações antigas consideravam os astros como divindades e utilizavam o estudo de seus movimentos para determinar épocas de plantio e colheita. Tinham também culturas como os maias, chineses, egípcios e babilônios que, desenvolveram calendários complexos baseados no movimento do Sol e outros astros.

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Os gregos antigos também contribuíram muito para o avanço da Astronomia. Muitos filósofos gregos elaboraram modelos com o intuito de explicar o formato da Terra, as estações do ano, bem como os movimentos do Sol, da Lua e dos outros planetas visíveis a olho nu.

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O filósofo grego Anaxímenes propôs que as estrelas estão fixas em um envoltório sólido que gira em torno da Terra. Vinte anos antes, seu mestre, Anaximandro, foi o primeiro filósofo a tentar explicar o movimento dos astros sem utilizar os artifícios da mitologia.

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Pitágoras e seus estudantes descreveram o movimento dos astros como formas circulares. Além disso, para eles, as estrelas e planetas eram perfeitamente esféricos.

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Aristóteles usou a sombra da Terra sobre a Lua, formada durante os eclipses, como argumento para justificar o formato esférico do planeta.

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Aristarco calculou as dimensões relativas do Sol, Lua e Terra e também propôs o primeiro modelo heliocêntrico (com o Sol no centro).

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O filósofo grego Hiparco descobriu o movimento de precessão da Terra e elaborou o primeiro catálogo com as posições e brilhos das estrelas visíveis a olho nu.

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Cláudio Ptolomeu desenvolveu seu modelo geocêntrico do Sistema Solar. Nesse modelo, as órbitas planetárias são círculos (chamados de epiciclos), que, por sua vez, movem-se em torno de outros círculos (chamados de deferentes).

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O astrônomo dinamarquês Tycho Brahe realizou as mais precisas observações astronômicas a olho nu já feitas e elaborou o próprio modelo geocêntrico do Sistema Solar.

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Galileu Galilei realizou experimentos de queda dos corpos e chegou muito próximo do conceito moderno de inércia, contrariando as ideias vigentes sobre o movimento dos astros. Na mesma época, Giordano Bruno afirmava existir outros planetas similares à Terra fora do Sistema Solar e orbitando outras estrelas. Foi julgado como herege pelo Tribunal da Inquisição e sentenciado à fogueira.

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Galileu foi o primeiro a utilizar os telescópios para observar o céu, com isso, conseguiu identificar quatro das maiores luas de Júpiter, provando que nem todos os astros orbitavam em volta da Terra. Observou também irregularidades na superfície da Lua.

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Johannes Kepler desenvolveu as três leis dos movimentos planetários (Lei das órbitas, Lei das áreas e Lei dos períodos) utilizando os dados astronômicos obtidos por Tycho Brahe.

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O físico inglês Robert Hooke mostrou que forças que apontam para o centro de uma curva formam trajetórias fechadas, assim como as órbitas dos planetas.

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Isaac Newton desenvolveu a Gravitação Universal, fornecendo argumentos matemáticos capazes de explicar as órbitas planetárias e prever novos eventos astronômicos.

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Edmund Halley descobriu que as estrelas não são fixas, mas que se movem com velocidades muito grandes.

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William Herschel descobriu o planeta Urano e, tempos depois, conseguiu determinar a velocidade do Sol, bem como o formato achatado da Via Láctea.

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Christian Johann Doppler descreveu o efeito Doppler, que mede a variação na frequência da luz. Esse importante fenômeno mais tarde foi usado para calcular as velocidades de aproximação e afastamento de estrelas e galáxias.

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James Clerk Maxwell descobriu que a distribuição de velocidades das partículas de um gás depende de sua temperatura. Em 1875, Lorde Kelvin e Hermann von Helmoltz realizaram uma estimativa da idade do Sol.

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Wilhelm Wien e, depois, Max Planck forneceram importantes explicações sobre a absorção e emissão de luz pelo corpo negro ao relacionar o comprimento de onda da luz emitida pelas estrelas com a sua temperatura.

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Albert Einstein descreveu o Efeito fotoelétrico e desenvolveu a teoria da gravitação universal.

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Edwin Hubble descobriu que o Universo está em constante.

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Arno Penzias e Robert Wilson descobriram, por meio de radiotelescópios, a existência da radiação cósmica de fundo, uma das evidências do surgimento do Universo.

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Lançamento da sonda espacial Mariner 4, a primeira a conseguir tirar fotos da superfície de outro planeta. Ela conseguiu obter imagens da superfície de Marte.

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Neil Armstrong e Edwin Aldrin foram as primeiras pessoas a pisar na superfície da Lua.

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As sondas Voyager 1 e 2 chegaram a Júpiter e usaram sua grande aceleração gravitacional como impulso para explorar outros planetas fora do Sistema Solar.

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Lançamento do telescópio Hubble em órbita da Terra.

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Astrônomos japoneses descobriram que os neutrinos podem ter massa, sendo considerados fortes candidatos à matéria escura.

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Com o auxílio de um detector de neutrinos, localizado no Canadá, um grupo de cientistas conseguiu provar que essas pequenas partículas apresentam massa.

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Primeiras evidências da presença de gelo na superfície de Marte.