Az égitestek megfigyelése során az emberek meggyőződtek arról, hogy amíg a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz az év bizonyos szakaiban az éjszaka bármely órájában látható, addig a Vénusz és különösen a Merkúr, sohasem távolodik el a Nap közeléből. A Merkúr és a Vénusz csak csak bizonyos időszakokban figyelhető meg: vagy este nyugaton, közvetlenül, naplemente után, vagy reggel keleten, nem sokkal napfelkelte előtt. Tehát mind a Merkúr, mind a Vénusz, vagy mint „estcsillag”, vagy mint „hajnalcsillag” tűnik fel az égen, de éjszaka sohasem látható.
A Vénusz valamennyi bolygónál és csillagnál fényesebb és fehér színben ragyog. A Vénusz után az égbolt legfényesebb bolygója a Jupiter, amelynek sárgásfehér fénye van. A Mars narancsvörös színű, és néha majdnem olyan fényes, mint a Jupiter, de legtöbbször az elsőrendű csillagokhoz hasonlóan ragyog. A sárgás színű Szaturnusz kevéssé különbözik az elsőrendű csillagoktól.
Nagyon érdekes és tanulságos a bolygók csillagokhoz viszonyított mozgását követni és időnként helyzetüket az égbolt térképére bejegyezni. Szabad szemmel leginkább a Mars bolygó mozgását figyelhetjük meg. Azonban csak néhány hónapig tartó megfigyelés után ismerhetjük fel a látszólagos mozgás fő jellemvonásait. Egy bolygó hogy hol gyorsabban, hol lassabban mozog, hol az éggömb napi forgásával egyező, hol azzal ellentétes irányban, és hogy az égen hurok alakú utat ír le.
Arisztotelész idején a Földet hitték a világrendszer középpontjának, vagyis a geocentrikus világrendszerben gondolkodtak.
Noha az ókorban a mérőeszközök kezdetlegesek és az alkalmazott módszerek hibásak voltak, néhány nagyon fontos eredményt mégis elértek. Az ókor egyik legnagyobb csillagásza Hipparchosz (ie. 190-125) egy csillagkatalógust állított össze, amely ezernél is több csillagot tartalmaz. A csillagokat hat nagyságrendbe sorolta. Ugyancsak Hipparchosznak köszönhető a Föld felületén lévő pontoknak a földrajzi hosszúság és szélesség segítségével való megjelölése is.
Az ókori görög csillagászat legkiemelkedőbb eredménye Ptolemaiosz alexendriai tudós világrendszere, aki i.e. a II. században élt. Ptolemaiosz szintén a geocentrikus rendszerből indult ki. A bolygók látszólagos hurokalakú mozgásának a megmagyarázására feltételezte, hogy minden bolygó egy kis körön mozog, és a kis körök középpontja mozog közvetlenül a Föld körüli pályán, a nagy körön. Mindkét körön a mozgást egyenletesnek tételezte fel.
Ptolemaiosznak a bolygók mozgására vonatkozó feltevése alapján előre kilehetett számítani azok helyzetét az égen. Ennek viszont nagy gyakorlati haszna volt, annak ellenére, hogy Ptolemaiosz elképzelése alapjában véve hibás. Azonban ne gondoljuk azt, hogy e kor minden tudósa teljes egészében elfogadta a hivatalos geocentrikus és idealista elméleteket.
Archimédesz a „Homokszámítás” című népszerű értekezésében utal arra, hogy a szamoszi Arisztarchosz számos új hipotézist tartalmazó művet írt, melyek szerint a világegyetem sokkal nagyobb, mint ahogy azt az asztrológusok annak idején elképzelték. Véleménye szerint a Nap és az álló csillagok mozdulatlanok és roppant távoliak, a Föld pedig a Nap körül egy körön kering, s ennek középpontjában a Nap foglal helyet.
Arisztarchosz méréseket, megfigyeléseket végzett, s ezek eredményeire építette következtetéseit. Méltán tekinthetjük őt Kopernikusz ókori előfutárának. Eszméi azonban nem terjedtek el szélesebb körben abban az időben. Arisztarchoszt később azzal vádolták, hogy nem hisz az istenekben, és ezért Athénból száműzték.
A görög államok, és a görög kultúra hanyatlása után megindul a nyugat-európai államok fejlődése. Azonban a középkorban a gazdasági élet még nagyon kezdetleges, és a tudományt csak kis mértékben művelték. A tengeri hajózás is fejletlen volt. A keresztény egyház megtiltotta a természet tanulmányozását, valóságos bűnnek tartotta ezt a foglalkozást.
Abban a korszakban a világegyetemre vonatkozólag sokkal hibásabb és sokkal, naivabb elméletekkel találkozunk, mind az egyiptomiaknál, vagy a görögöknél. Még a Föld gömb alakját is tagadták. Bolygónkat – vallási felfogásnak megfelelően – kör, vagy téglalap alakúnak ábrázolták. A csillagokat az égboltba bevert arany szegeknek, vagy az angyaloktól meggyújtott mécseseknek tartották.
A nagy földrajzi felfedezések korában – amikor az európaiakat a kereskedelem fejlődése újabb területek meghódítása érdekében arra késztette, hogy kimerészkedjenek a tengerekre, sőt az óceánokra is –, feltétlenül szükség volt a csillagászati ismeretekre. Újra megjelentek a görög írók művei, amelyeket a középkorban az arabok mentettek meg a keresztény egyház fanatikus üldözése elől. Az egyház ellene szegült mindennek, ami a vallási tanokkal ellentétben állt. Az arabok, akik a hajózást továbbfejlesztették, s ezért a csillagászatot is nagyra értékelték, sok csillagászati kifejezést hagytak ránk.
Végül az egyház vezetői – mivel érdekeltek voltak a tengeren túli kereskedelem jövedelmében – elhatározták, hogy engedélyezik ugyan Ptolemaios elméletének tanulmányozását, azonban bizonyos fenntartásokkal és az általuk terjesztett hit szellemében történő kiegészítésekkel.
