Astronomer i antikkens Hellas og Romerriket sto for det neste store skritt i utviklingen. 48 av de 88 aktuelle stjernebildene ble bestemt og katalogisert på 100-tallet av astronomen Ptolemaios, men selv før det laget Eudoksos fra Knidos (300-tallet f.Kr.) og Hipparkhos av Nikea (100-tallet f.Kr.) stjernekataloger basert på studier gjort av tidligere sivilisasjoner som de to studerte. Den samme Hipparkhos var heldig og observerte en supernova i stjernebildet Skorpionen, og dette fikk ham til å tvile på uforanderligheten på stjernehimmelen. Han bemerket seg også, etter nøye observasjon, at stjernenes posisjoner ikke var nøyaktig de samme som før, og oppdaget med dette jordaksens presesjon som blant annet forårsaker at Polaris ikke alltid vil stå rett opp i nord.