天文学真正的复兴始于尼古拉斯·哥白尼，他提出了太阳位于太阳系中心的观点。借助第谷·布拉赫出色的裸眼观测，约翰内斯·开普勒提出了他的行星运动三大定律，第一次正确地描述了行星在太阳系中运动的方式。伽利略是第一个使用望远镜观察天体的人(尽管他并没有发明望远镜)，他发现了木星周围最亮的四颗卫星，证明了太阳系中有一些东西不是围绕太阳旋转的。

自伽利略时代以来，天文学取得了长足的进步，但令人惊讶的是，直到20世纪20年代，天文学家们仍在争论其他星系究竟只是附近的星云，还是遥远的，由数十亿颗恒星组成的“宇宙岛”。我们太阳系外的第一颗行星直到1991年才被发现，而普通恒星周围的行星直到1995年才被发现。