El Imperio Romano y la Edad Media fueron periodos de estancamiento para la astronomía, al menos en Europa. Para los romanos, el cielo nocturno no era un elemento de estudio interesante. Los europeos medievales, por su parte, no pusieron en duda la visión tradicional de Aristóteles y Ptolomeo avalada por la Biblia. Durante este periodo, la astronomía, sin embargo, sigue evolucionando en el mundo musulmán, la India y China. El Renacimiento significa un cambio en la forma de ver las cosas, centrado en el ser humano (en oposición a Dios) y en la vuelta a los filósofos clásicos, de los cuales se toman ahora ideas que se revisan. Además, la Biblia deja de ser una fuente indiscutida de saber, dándose autoridad a la razón y a la experiencia, que se considerarán ahora las principales fuentes del saber. Todo ello, dará lugar al surgimiento de nuevas teorías y estudios por parte de astrónomos como Nicolás Copérnico y Johannes Kepler. La invención del telescópio en los Países Bajos y su adaptación a la exploración astronómica por Galileo Galilei dará a los astrónomos un nuevo y potente instrumento que les permitirá ampliar enormemente el horizonte de sus observaciones y hará posibles los descubrimientos de Christiaan Huygens, Isaac Newton, William Herschel, Jan Heweliusz, Ole Rømer, Johan Bode y Joseph-Louis Lagrange, Edmund Halley, entre muchos otros.
