天上的星星被划进科学的范围，已经有100个世纪了。在意大利，耶稣会士天文学家里乔利（Riccioli）发现了第一个双星（double star）——用肉眼看起来像是一颗星，用望远镜看起来却是明显地互相环绕运行的两颗星。在但泽，海佛留斯在自己家里造了一座观象台，制造他自用的仪器。他把1564颗星编入星图，发现了4颗彗星。他观测水星的运行，记录下月亮的“天平动”（可见部分周期性的变化），并将其表面制图。他为月球特征所起的几个名字，现在的月球地图上仍然沿用。他通知欧洲的星象观测家，他用一个折光器（只靠一个透镜或棱镜）测出一颗星的位置，能和用一架复合望远镜测出的同样准确。胡克对这项声明提出了挑战，哈雷从伦敦跑到但泽去查验此事的真伪，终于提出报告：海佛留斯说的是实话。
路易十四了解天文学对航海的重要，他提供基金在巴黎建造了一座天文台（1667—1672年）。以此为中心，皮卡德（Jean Picard）有时亲自领导，有时派遣他人组成远征队，从世界各个不同的地点研究天象。他到乌兰堡（Uraniborg）记下每颗星的正确位置，布拉赫（Tycho Brahe）就靠着这个完成了他的古典星图。皮卡德又根据一系列从巴黎到亚眠的观测，量出经度的单位长度，极其精确（和现在通行的计算69.5英里误差不到几码）。据说牛顿也用他的结果计算地球的质量，来证明万有引力的理论。用同样的观测方法，皮卡德算出地球的赤道直径为7801英里——离我们现在计算的7913英里相差不远。这些发现使人们能够以前所未有的精确算出一条航行的船所在的位置。所以，欧洲商业的扩张和工业的发达固然大力推动了科学革命，却是利用这些计算成果得来的。
路易十四听从了皮卡德的建议，邀请意大利天文学家卡西尼到法国，卡西尼因发现木星形状为一个回转椭圆体及木星和火星的自转周期，早已誉满全欧。他到巴黎（1669年）后，即被路易宣布为科学巨擘。1672年，他和里歇尔（Jean Richer）到南美洲观测火星的最大“冲”日时接近地球的情形，卡西尼则在巴黎同时记录了这次的“冲”。比较同一时间两个地方的观测后，得到了更精确的火星和太阳的视差及它们和地球距离的新值，显示太阳系的空间比从前估计的为大。从钟摆摆动得比巴黎慢的发现中，这些天文学家得到一个结论，接近赤道地方的地心吸力没有高纬度地方的强，由此可知地球并不是正圆的球体。卡西内认为赤道附近比较平，牛顿认为两极比较平，而进一步的研究支持了牛顿的理论。同时，卡西尼发现了土星的4颗新卫星和把土星光环一分为二的那条缝（现在以他的名字命名）。1712年卡西尼逝世后，他在巴黎天文台的工作由他的儿子雅克·卡西尼继承，雅克曾测量从敦刻尔克到佩皮尼昂子午线上的弧长，出版了第一套土星卫星表。
惠更斯在加入巴黎的世界科学家集会之前，就在海牙做出了一些对天文学很重要的贡献。他和他的兄弟康斯坦丁一起，发展出一种磨制透镜的新方法，用这种方法，他造出比任何已有望远镜更有力、更透明的望远镜，于是他发现了土星的第六颗卫星（1655年）和土星那使人迷惑的光环。一年后，他画出猎户星云里光亮区域（现在以他为名）的第一张概图，也发现了它核心星的多样性。
巴黎天文学家最强劲的对手，在英国是以哈雷和牛顿为首的一群杰出的人士。爱丁堡的詹姆士·格列高利设计出第一架返光望远镜（1663年），把目标物发出的光线，用一个曲面镜集中，而不是用透镜。牛顿于1668年对它进行了改良。1675年，弗拉姆斯蒂德和其他人向查理二世上奏陈情，要他资助建筑一座国家天文台，以利用更好的方法计算经度，来指导正在海洋上破浪前进的英国船只。国王答应支持，于是这座位于伦敦东南不远的格林尼治（Greenwich）天文台就建立起来了，它以后被用作经度的零点和世界标准时间。查理二世提供了一小笔薪水，任命弗拉姆斯蒂德做台长，但助手和仪器的费用毫无着落。体弱多病的弗拉姆斯蒂德把他毕生的精力花在天文台上，他招收学生，用自己的钱买仪器，他的朋友也资助了一些，他忍受病痛，专心测绘格林尼治所见的星图。去世之前（1719年），他已经完成了现有最广泛而准确的星图，即把1601年布拉赫留给开普勒的图做了相当大的修改。在缺乏帮助的情况下，他亲自处理那些通常留给助手的抄写工作，弗拉姆斯蒂德曾经因为哈雷和牛顿耽误计算和发表他的成果而动怒，最后哈雷没有征得弗拉姆斯蒂德同意就把它们出版了，于是这位恼怒的天文学家怒气冲天，连星星也为之震动。
无论如何，哈雷是他们这些人中最好的绅士。作为一个热诚的天文学学生，他23岁时就出版了行星轨道的论文。1676年，他出发上路，要到南半球去看看那边的天上是怎么回事。在圣赫勒那岛（St.Helena），他画图记下了341颗星的运动。21岁生日前夕，他做了一次整个水星通过天空的观察。回到英国后，他22岁时被皇家学会选为会员。他了解牛顿的天才，出钱支付《数学原理》第一版的昂贵费用，又在书前加上一些华丽的拉丁文诗作为恭维，而以这行结束：任何人都不会被允许更接近了。哈雷刊行了佩哥（Perga）阿波罗尼奥斯著的《锥线学》（Conics）希腊文原本，又学习阿拉伯文，以便翻译只有那种语言才保存的希腊论文。
经过一次历史上最成功的天文预报，他把他的名字写在天空。博雷利（Borelli）已经为发现抛物线形的彗星轨道铺下了路（1665年）。一颗彗星于1682年出现时，哈雷发现在1456年、1531年和1607年都有类似报告；他注意到这些报告约每隔75年出现一次，于是他预言下一次出现是在1758年。他未能活到看见他的预言圆满应验，但那颗彗星又出现时，便以他的名字命名，其科学的声威也因此大振。直到17世纪晚期，彗星还被认为是上帝控制的行动，预兆人类将有大灾难，而皮埃尔和丰特内尔的文章及哈雷的预测，打破了这个迷信。哈雷认为1680年见到的另一颗彗星，和耶稣逝世那年观测到的是同一颗，他追踪它每575年一次的再现，又经过这项预测，他计算出它环绕太阳的轨道和速度，牛顿做结论说：“彗星的星体是固体的、紧密的、凝固的、耐久的，就像行星的星体一样。”而且也不是“地球、太阳和其他行星的烟雾和蒸汽”。
1691年，哈雷为牛津萨维利安天文学做讲座的提议，因为他涉嫌唯物主义而被拒绝。1698年，他受英王威廉三世的委托，深入南大西洋航行，研究罗盘的偏差和绘制南极地区的星图。和这次远征比较，伏尔泰说：“阿尔戈英雄的航行，不过是驾一艘小船横过一条河罢了。”1718年，哈雷指出：有几个曾被假设为“恒星”的星，从希腊时代以来，已经改变了他们的位置，其中之一的天狼星，从布拉赫以来就有了变化。除去观测的误差，他认为星星在长时间中，会改变彼此的位置关系，而这些“固有运动”，现在已经被认为是事实而加以接受了。1721年，他被任命接替弗拉姆斯蒂德管理皇家天文台，但弗拉姆斯蒂德身后萧条，债主们拿走了他的仪器，于是哈雷发现他的工作大受设备不足的妨碍，而且他自己的精神也每况愈下。但是64岁的他，开始通过完整的18年周期，观察并记录月球的现象。1742年，他自作聪明地违背医生的嘱咐，喝下一杯酒后去世了，享年86岁。生命，像酒一样，是无法过度享有的。
