位置天文学
ケフェイドを使って天体までの距離を測る手法が確立されたことによって、20世紀に入るとハッブルが星雲の一部が銀河系の外にあることを発見した。ハッブルはさらに、より遠くの銀河までの距離をその星雲内のケフェイドを用いて測定し、これとその星雲との赤方偏移の大きさとを比較することでハッブルの法則を見出し、宇宙膨張の観測結果からの裏付けを行った。
1989年から1993年にかけて、欧州宇宙機関 (ESA) の ヒッパルコス衛星が初めて宇宙から恒星の精密な位置測定を行った。これによって約12万個の恒星について20-30ミリ秒の精度でその位置が得られた。
現在では、地球近傍天体の追跡や太陽系外惑星の検出に位置天文学の手法が用いられている。一例として、NASA の宇宙干渉計計画(Space Interferometry Mission、略称:SIM)では、恒星の周囲を回る巨大ガス惑星や近傍の地球型惑星を検出する計画が進められている。
また、望遠鏡やコンピュータの発達及び安価な CCD(電荷結合素子)カメラの出現によって、アマチュアによる大規模な小惑星観測なども行われている。
さらに天体物理学の分野でも、パルサーの移動速度を測定することによって超新星爆発の非対称性を調べたり、銀河内のダークマターの分布を決定するために位置天文学的手法が使われている。