آثار مشاهدات آسمان حتی از دوران ما قبل تاریخ، یعنی قبل از آغاز ثبت رخدادها، بر جای مانده است. تصور می شود که سنگهای قائم یافته شده در برخی از نقاط اروپا اولین رصدخانه ها باشند و این سنگها برای نشان دادن موقعیت خورشید و ماه در برخی از اوقات سال، نظیر اعتدالین، چیده و مرتب شده اند. احتمالا مراسم مذهبی در این روزها برگزار می شد، هر چند که کاربرد دقیق سنگها به درستی معلوم نیست.
می توان نمونه برجسته سنگهای قائم ماقبل تاریخ را در استون هنج انگلیس یافت. این سنگها حول دایره ای چیده شده اند و ظاهرا بین سالهای 2200 و 1600 قبل از میلاد برپا شده اند. خیابانی دراز به محلی منتهی می شود که خورشید به هنگام رسیدن به بالاترین نقطه آسمان (انقلاب تابستانی)، در روز به آنجا می رسد. از دیر باز استون هنج با مراسم بت پرستی آمیخته بوده است و هنوز آیینهای گرامیداشت انقلاب تابستانی در آنجا برگزار می شوند.
اغلب، اختر شناسی اولین علم محسوب می شود. تقریبا همه تمدن های پیشین حرکات اجرام سماوی را مطالعه می کردند و از اندوخته دانش شان برای تعیین زمان، تجارب و نظم دادن به زندگی روزمره بهره می گرفتند. این اولین کوشش برای درک نیروهای طبیعی و مهار آنها به سود بشر بود.