发现了岁差现象，对月球的大小和距离进行了估算，发明了世界上最早的天文仪器──星盘，还汇编了含1020颗星的详细星表。安提基特拉机械（约前150至80年）是一部可计算日月行星在某一日的确切位置的模拟计算机。如此复杂的天文仪器，要等到14世纪欧洲人发明机械天文钟后，才再次出现。中世纪期间（直到13世纪），欧洲天文学停滞不前。与此同时，伊斯兰世界及其他文化的天文学则蓬勃发展（见中古伊斯兰天文学）。9世纪初，伊斯兰世界出现最早的天文台。964年，波斯天文学家阿左飞发现本星系群中最大的星系仙女座星系，并记录在《恆