A pesar de los espectaculares avances de los últimos tiempos, la Astronomía científica moderna es bastante reciente.
Tan solo unos quinientos años atrás, en 1543, aparece la primera aportación importante, que va a funcionar como la plataforma que sustente el futuro desarrollo de la Astronomía: Copérnico propone un modelo de sistema solar, heliocéntrico, formado por órbitas circulares concéntricas.
No deja de ser un modelo teórico de gran valentía, ya que tan solo unas décadas antes todavía existía la creencia de que más allá del estrecho de Gibraltar, en dirección al Atlántico, podía existir un abismo insondable donde las naves demasiado aventuradas podían acabar precipitándose. Solo habían transcurrido cuarenta y un años desde el descubrimiento de América.

El modelo heliocéntrico es retomado por Tyco Brahe, sobre 1610, pero esta vez basado en una serie de observaciones muy precisas, incluso sorprendentes si tenemos en cuenta la precariedad de medios de la época. Brahe sabe que el modelo meramente circular dista mucho de ser el real y además descubre a través de la observación una notable cantidad de singularidades en la sincronía de los movimientos planetarios. Lo sabe porque lo ha observado. Pero para que sus observaciones puedan ser consideradas enteramente científicas se hace necesario dotarlas de un contenido matemático. De ese modo Brahe acude a Kepler, el más prestigioso matemático de la época, y a través de él se sistematizan y ordenan matemáticamente las primeras bases científicas sólidas del conocimiento de nuestro sistema solar. Con el tándem Brahe-Kepler se consigue ese segundo paso enorme para la Astronomía científica moderna. En gran parte gracias a ese conocimiento previo, Newton descubre y elabora la teoría de la gravitación universal.
Hasta 1838 no se consigue elaborar un método científico que permita medir el paralaje de las estrellas, su distancia con respecto al observador, las velocidades de traslación, etc. Friedrich Bessel (sí, el de los triángulos de Bessel) fue el primero en realizar esta tarea, más concretamente sobre la estrella 61-Cygni. El método era muy complejo y requería de un trabajo meticuloso y pesado, tanto, que en el año 1900 tan solo se conocían cien paralajes de estrellas cercanas. No obstante, gracias a las aportaciones de Bessel, el desplazamiento y la medición de las distancias estelares dejarían de ser un enigma para siempre.