În Lumea Nouă, mai multe observatoare a fost construit în secolul al 11-lea. Cea mai veche Observatorul din Europa, construit la Nuremberg, a fost început în 1472.
Cel mai mare de observatoare pre-telescop, denumit Uraniborg (Castelul cerurilor), a fost construit în anii 1570 de către astronomul danez Tycho Brahe . Observatorul a avut multe instrumente pentru a ajuta la un observator măsura cu precizie poziția corpuri cerești.
După ce telescopul a fost inventat în secolul al 17-lea, observatoare construite pentru telescoape început să înlocuiască observatoarelor anterioare. Observatorului Național francez de la Paris a fost înființată în 1671. Patru ani mai târziu, Observatorul Regal Greenwich din Anglia a fost înființată pentru a ajuta la stabilirea pozițiilor corpurilor cerești pentru navigare. Observatoare au fost construite în aproape toate țările europene. Multe au făcut parte din universități majore. Primul observator din Statele Unite a fost construit de la Universitatea din Carolina de Nord în 1830.
Până la ultima parte a secolului al 19-lea, activitatea desfășurată la observatoare a fost în primul rând determinări de poziții și mișcări și descoperirea de noi corpuri cerești. Cu toate acestea, cu dezvoltarea de fotografie și inventarea instrumente precum spectroscop și interferometrului, a devenit posibil pentru a studia atât compoziția și mișcarea de stele. Pentru acest lucru, telescoape mai mari care s-au adunat mai multă lumină au fost construite.
Bazele de radioastronomie au fost puse în anii 1930, atunci când a fost descoperit că semnalele radio au fost provenind din spațiu. Deși unele telescoape radio au fost construite mai devreme, cea mai mare parte a clădirii de observatoare de radio pe scară largă a început în 1950.
Atmosfera interferează puternic cu observațiile de unele tipuri de radiatii, în special radiații ultraviolete și raze X. O serie de sateliți au fost plasate pe orbită pentru a studia stele (inclusiv soarelui) și alte surse ale acestor tipuri
