公元前二世纪,中国汉朝采用农事二十四节气。
公元前134年,中国汉朝《汉书·天文志》有新星的第一次详细记载。
公元前104年,汉朝编造了《太初历》,载有节气、朔望、月食及五星的精确会合周期。这是中国历法的第一次大改革,但精度较差(中国 落下闳、邓平等)。
公元前一世纪,西汉发明浑仪,用以测量天体的赤道坐标 (中国 落下闳)。
公元前46年,罗马颁行儒略历(旧历)。
据《汉书·五行志》记载,公元前28年,中国有世界上最早的太阳黑子记录。
公元元年 ~ 公元1500年
一世纪东汉时期,创制黄道铜仪,并发现月球运行有快慢,测定了近点月(中国 贾逵)。
一至二世纪东汉时期,创制成水运浑天仪(即浑象仪或天球仪),测出太阳和月球的角直径都是半度,黄赤交角为24度。提出月光是日光反照的看法。在《浑天仪图注》和《灵宪》等书中,总结了当时的“浑天说”(中国 张衡)。
二世纪,编制成当时较完备的星表,并首先发现大气折射星光现象(古希腊 托勒密)。
二世纪,《伟大论》中用本轮和均轮的复杂系统,详细阐述“地球中心说”(古希腊 托勒密)。
230年前后,三国魏时发现日、月食发生的食限,并推算月食分数和初亏的方位角(中国 杨伟)。
330年前后,晋朝发现岁差,测定冬至点西移为每五十年一度,比西方准确。并作《安天论》,认为天之高不可量,但仍有其极限,诸天体自由运动于此极限之下(中国 虞喜)。
四世纪,后秦时发现大气折射星光的现象,并给予正确解释(中国 姜岌)。
五世纪南齐时,编制了《大明历》,首次把岁差计算在内,并精确测定了交点月和木星一周天的时间,是中国历法的第二次大改革(中国 祖冲之)。
六世纪,北齐时发现冬夏太阳运行有快慢(中国 张子信)。
中国民间流传隋朝丹元子著《步天歌》七卷,对当时普及天文知识起了很大作用。七世纪,唐初王希明纂汉晋志以释之。
619年,唐朝编造了《戊寅元历》,改平朔为定朔,是中国历法的第三次大改革(中国 傅仁钧)。
725年,进行世界上第一次实测子午线的长度(中国 南宫说)。
八世纪初唐代,用梁令瓒造的黄铜浑仪测量星宿位置,发现星的黄道坐标和古代不同(中国 僧一行)。
814年,阿拉伯人在巴格达哈利发阿尔·马蒙组织下,在美索不达米亚实测了子午线的长度。
十世纪,精确测量了黄赤交角,改进了岁差常数,编制成更为精确的日月运行表(阿拉伯 阿尔·巴塔尼)。
十世纪,编制哈卡米特天文表(阿拉伯 伊本·尤尼斯)。
1054年,中国《宋史》中,有超新星爆发的第一次记载,该超新星的残骸形成了现在所见的蟹状星云。