1612-1613 — Галилей, судя по зарисовкам, наблюдал Нептун, но принял его за уже известную звезду.

1614 — немецкий астроном Симон Марий выпустил труд, который указывал на его первенство в открытии четырёх спутников Юпитера (1609). Именно в этой работе было предложено назвать спутники в честь «жертв» любовных похождений римского бога.

1619 — на основе наблюдений Браге и математических расчётов Иоганн Кеплер вывел три эмпирических закона движения небесных тел.

1645 — Франческо Фонтана из Неаполя заявил, что наблюдал спутники у Венеры. Впрочем, большинство астрономов восприняло заявления критически, хотя тема венерианских спутников оставалась актуальной вплоть до 1760-х.

1655 — голландский астроном Христиан Гюйгенс открыл Титан, крупнейший спутник Сатурна и 2-й по величине в Солнечной системе.

1659 — Гюйгенс после совершенствования своего телескопа уточнил, что "компаньоны" Сатурна, увиденные Галилеем, на самом деле кольца.

1665 — Джованни Кассини впервые наблюдал Большое красное пятно Юпитера.

1672-1684 — В Париже Кассини открыл четыре спутника Сатурна (Япет, Рея, Тефия, Диона — изначально «звёзды Людовика XIV»), а также обнаружил щель в кольцах Сатурна («щель/деление Кассини»).

1673 — во время экспедиции в Южную Америку Жан Рише, астроном французской академии наук, определил, что расстояние от Земли до Солнца равно 140 млн. км (современное значение — 149, 597 млн км.)

1680 — Готфрид Кирх с помощью телескопа наблюдал комету C/1680 V1 (она же комета Кирха/Ньютона). Независимо от него комету изучал Ньютон, а также испанский священник Эусебио Кино. 24-летний Эдмунд Галлей также наблюдал её и для подтверждения своих догадок относительно движения тела обратился к Гуку и Ньютону. Научное сотрудничество способствовало предсказанию Галлеем возвращения другой кометы (1P/Галлея) в 1758 году и точному вычислению её периода. В 1986 комету Галлея пристально изучении советские космические аппараты.

1754 — астроном и аббат Никола де Лакайль упорядочил деление южного неба на созвездия, вычислил солнечный и лунный паралаксы, а также составил таблицы затмений с начала нашей эры и вплоть до 1800 года.

1772 — математик и астроном из Турина Жозеф Луи Лагранж при решении ограниченной задачи трёх тел привёл доказал существование особых точек с равновесием. Космический аппарат может оставаться «висеть» там в течение длительного времени, затрачивая относительно небольшое количество топлива. Точки Лагранжа (L1 и L2) вовсю используются для размещения и пролёта современных космических телескопов и аппаратов.

1781 — музыкант и астроном Уильям Гершель в английском Бате открыл Уран с помощью телескопа.

1784 — английский священник и естествоиспытатель Джон Мичелл в письме Королевскому обществу предположил существование недоступных для наблюдения объектов с огромной плотностью и радиусом в 500 солнечных, поверхность которых не может покинуть свет (первое достоверное упоминание идеи наличия чёрных дыр)

1787 — Гершель открыл Титанию, крупнейший спутник Урана, а затем и Оберон.

1789 — Гершель открыл Мимас и Энцелад, спутники Сатурна, впервые изученные только в 1980-х.

1790-е — Пьер-Симон де Лаплас доказал устойчивость Солнечной системы, выдвинул гипотезу о происхождении тел в ней, предположил, что некоторые туманности — галактики, развил теорию возмущений (отклонения от движения планет по законам Ньютона), выдвинул новую математическую теорию приливов и даже допустил существование сверхмассивных, но невидимых объектов.

1795 — Жозеф Лаланд из Парижской обсерватории наблюдал звезду на месте Нептуна, но не распознал "новую" планету.

1800-е — немецкий математик Карл Фридрих Гаусс выпустил работы по небесной механике, которые помогли вычислить орбиты ещё не открытых небесных тел.

1802 — английский физик Уильям Волластон открыл линии поглощения, видимые на фоне непрерывного спектра звёзд.

1801 — Джузеппе Пьяцци из Палермской обсерватории открыл карликовую планету Цереру.

1814 — немецкий физик Йозеф Фраунгофер подробно изучил и описал линии поглощения, открытые Волластоном, и фактически создал первый спектр из 574 линий. Спектральные линии (фраунгоферовы линии) позволяют достоверно судить о составе звёзд.

1843 — британец Джон Кауч Адамс вычислил орбиту гипотетической 8-й планеты для объяснения изменения в движении Урана.

1846 — Урбен Леверье с помощью ньютоновой механики предсказал положение тогда ещё не открытой планеты Нептун на основе анализа возмущений орбиты Урана. Его координаты были точнее координат Адамса.

1846 — Профессор берлинского университета Иоганн Готтфрид Галле и его студент Генрих Луи Д’Арре с помощью имеющихся данных обнаружили Нептун.
Спустя 17 дней Уильям Лассел, находясь в Ливерпуле, обнаружил Тритон, крупнейший из спутников Нептуна.

1848 — Эдуар Альбер Рош рассчитал «безопасный» радиус круговой орбиты спутника, на котором приливные силы, вызванные гравитацией центрального тела, равны силам самогравитации. При пересечении этого расстояния (оно разное для «жёсткого» и «жидкого» спутника) спутник начинает разрушаться.

1851 — Уильям Лассел открыл Умбриэль, спутник Урана, и назвал его в честь гнома из поэмы «Похищение локона». Также им открыт Ариэль.

1862 — американский астроном Льюис Свифт принял яркую комету 109P за уже открытую. И лишь независимое сообщение Хораса Таттла из Гарвардской обсерватории заставило его осознать ошибку.

1864 — Генрих Луи Д’Арре, к тому времени директор обсерватории Копенгагенского университета, безрезультатно пытался опытным путём обнаружить спутники Марса. Ещё в 1611 году Кеплер неверно интерпретировал записи Галилея об их открытии. Тем не менее, логика Кеплера также сводилась к тому, что если у Земли один спутник, а у Юпитера — 4 (на тот момент), то у Марса их 2. Неудивительно, что спутники красной планеты описывали Вольтер и Свифт в своих художественных произведениях.

1866 — Дэниел Кирквуд обнаружил особые области в поясе астероидов, которые создаются резонансным влиянием Юпитера (Щели или люки Кирквуда)

1868 — Пьер Жансен, находясь во время полного солнечного затмения в индийском Гунтуре, впервые исследовал хромосферу Солнца. Впоследствии стало понятно, что ярко жёлтая-линя на спектре принадлежит новому элементу — гелию. Название элементу дали английский астроном Норман Локьер и химик Э. Франкленд, также изучавшие фраунгоферовы линии.

1860-е — американец Джордж Хилл на основе работ Роша рассчитал так называемую сфера Хилла, которая описывает радиус гравитационного влияния астрономического тела, вращающегося вокруг более тяжёлого небесного тела. Например, за пределами сферы Хилла для Земли большее влияние на тела оказывает Солнце.

1877 — американский астроном Асаф Холл, проводя наблюдения из Вашингтона, открыл Фобос и Деймос, спутники Марса.

1892 — Эдвард Барнард, работник Ликской обсерватории (Гамильтон, Калифорния), открыл Амальтею — пятый спутник Юпитера.

1890-е — изучая орбиты некоторых околосолнечных комет Генрих Крейц из Германии пришёл к выводу, что они являются частями одной большой разрушившейся кометы (семейство комет Крейца).

1899 — американец Уильям Пикеринг открыл Фебу, нерегулярный спутник Сатурна.

1908 — Филиберт Мелотт из Гринвичской обсерватории обнаружил Пасифе (изначально Юпитер VIII, также в 1955/75 год — Посейдон).

1914 — американский астроном Весто Слайфер обнаружил красное смещение для галактик; Сет Николсон из Ликской обсерватории обнаружил Синопе (изначально Юпитер IX), нерегулярный спутник Юпитера.

1916 — Альберт Эйнштейн предлагает Общую теорию относительности (ОТО), неоднократно подтверждённую позднее.

1922-1924 — Александр Фридман, математик и геофизик, работник главной физической обсерватории (ГФО) в Петрограде, создал модель нестационарной Вселенной, где предсказал, в частности, её расширение. Вступил в научную полемику с Эйнштейном, развивая его ОТО.

1927 — Ян Оорт обосновал гипотезу Бертиля Линдблада о вращении Галактики вокруг её центра, вычислил скорости разных частей и периоды вращения;
Бельгийский священник и астроном Жорж Леметр, один из популяризаторов теории расширяющейся Вселенной, на основе исследований Слайфера по красному смещению галактик сформулировал зависимость между расстоянием и скоростью галактик.

1929 — Эдвин Хаббл сформулировал космологический закон, описывающий расширение Вселенной. Эмпирически он подтвердил расчёты Жоржа Леметра.

Джеймс Хопвуд Джинс опубликовал труд о поведении газовых уплотнений под действием сил тяготения, основу для теории гравитационной неустойчивости (неустойчивость Джинса), объясняющей происхождение структурных элементов Вселенной.

1930 — молодой астроном Клайд Томбо, работник Лоуэлловской обсерватории (Флагстафф, Аризона, США), с помощью блинк-микроскопа нашёл на фотоснимке Плутон. К тому времени Томбо даже не успел поступить в университет.

Американский астрофизик тамильского происхождения С. Чандрасекар уточнил верхний предел массы, при котором звезда может существовать как белый карлик.

1932 — эстонский астроном Эрнст Эпик выдвинул гипотезу существования облака — источника долгопериодических комет. В 1950-х эту идею независимо развил Ян Оорт. Впрочем, Облако Оорта в Солнечной системе пока найдено теоретически; 
Советский астроном Виктор Амбарцумян публикует работу «О лучистом равновесии газовых туманностей».

1934 — П. А. Черенков в лаборатории С. Вавилова обнаружил специфическое голубое свечение прозрачных жидкостей при облучении быстрыми заряженными частицами. Теоретическую основу поведения излучения Черенкова в 1937 году дали советские физики И. Е. Тамм и И. М. Франк. За открытие и описание эффекта Вавилова — Черенкова все трое получили Нобелевку 1958 года. В честь Черенкова также названы черенковские телескопы на земле, которые изучают излучение Вавилова-Черенкова от вторичных электронов; 
Вышла монография американского физика Ричарда Толмена «Теория относительности, термодинамика и космология».

1938 — С. Николсон из калифорнийской обсерватории Маунт-Вилсон обнаружил Лиситею (Юпитер X) и Карме (Юпитер XI или Пан). Новые спутники Юпитера окончательно получили имена только в 1975, что создало небольшую путаницу.

1939 — Роберт Оппенгеймер и его аспирант Джордж (Георгий) Волков опубликовали работу, в которой высчитывался верхний предел массы не вращающейся нейтронной звезды, при которой она ещё не коллапсирует в чёрную дыру (Предел Оппенгеймера — Волкова — Толмена).

1943 — ирландский астроном и экономист Эджворт Кеннет высказал мысль о существовании диска ледяных тел за орбитой Нептуна. В 1951 году похожее предположение высказал и Койпер. Правда, он сомневался, что пояс сохранился до наших дней.

Советский астроном и геофизик Николай Парийский опроверг приливную гипотезу создания Солнечной системы Джеймса Джинса, который, в свою очередь, опроверг теорию Лапласа о формировании Солнечной системы из одиночного газового облака.

1948 — Джордж (Георгий) Гамов теоретически предсказал наличие реликтового излучения в рамках теории Большого взрыва. Его расчёты были экспериментально подтверждены в 1965 г.

1949 — Джерард Койпер (к тому времени — американский астроном) обнаружил Нереиду, спутник Нептуна.

1951 — открытие Николсоном Ананке (Юпитер XII).

1956 — К. Коуэн и Ф. Райнес экспериментально обнаружили нейтрино.

1960 — А. Сэндидж и Т. Мэттьюс с помощью интерферометрии открыли объект 3С 48 в созвездии Треугольника, первый квазар.

1960-е — изучение спиральной галактики М31 (галактика Андромеды) Кентом Фордом и Верой Рубин.

1961-1962 — советский учёный Михаил Лидов и японский астроном Ёсихидэ Кодзаи вывели периодическое изменение соотношения эксцентриситета и наклонения орбиты под воздействием массивного тела (Резонанс Лидова — Козаи)

1967-1969 — советский астроном Роман Киладзе определил массу Плутона и толщину колец Сатурна.

1969 — советский астрофизик Рашид Сюняев и физикохимик Яков Зельдович предсказали изменение интенсивности радиоизлучения реликтового фона. Эффект Сюняева — Зельдовича позволяет измерить диаметр скопления галактик и, таким образом получить «линейку» для расстояний во Вселенной.

1971 — Брайан Марсден (позднее — главный борец за лишение Плутона статуса планеты) предсказал возвращение в 1992 году некогда утерянной короткопериодической кометы Свифта — Туттля.

1977 — американский астроном Чарльз Коваль открыл ледяной планетоид Хирон, орбита которого расположена между Сатурном и Ураном. Хирон — представитель нового класса объектов («кентавров»).

1978 — астрофизик Джеймс Кристи на снимке станции Флагстафф (Аризона, США) нашёл Харон, спутник-компаньон Плутона.

1980 — П. Лаке и Ж. Лекашо с помощью обсерватории Пик-дю-Миди нашли Елену (Saturn XII), соорбитальный спутник Дионы.

Д. Паскью, К. Зейдельманн, У. Баум и Д. Карри по наземным снимкам нашли Калипсо, малый спутник Сатурна; Б. Смитом, Г. Рейтземой, С. Ларсоном и Дж. Фонтейном найден такой же малый спутник Телесто.

1987 — Ричард Б. Талли и Д. Р. Фишер открыли местный войд вблизи Местной группы галактик. Войд — относительно пустая область пространства.

1993 — Супруги Шумейкеры и Дэвид Леви из обсерватории Паломар обнаружили короткопериодическую комету, которая в июле 1994 года упала на Юпитер.

1998 — Запущен проект «Глубокий обзор эклиптики» (англ. Deep Ecliptic Survey) от Национальной обсерватории Китт-Пик, который нацелен на поиск объектов пояса Койпера (кентавры, кьюбивано). Проектом найдены такие объекты, как Хаос, Иксион, Биенор, Девкалион.

2002 — обсерваторией Андерсон-Меса открыт квазиспутник Венеры, астероид 2002 VE68.

2003 — Браун, Трухильо и Рабиновиц обнаружили Седну, транснептуновый объект, карликовую планету; Дж. Ларсен с помощью проекта университета Аризоны Spacewatch обнаружил транснептуновый объект (174567) Варда.

2004-2005 — американская группа астрономов (рук. Майкл Браун) и испанская (рук. Хосе Ортис) независимо друг от друга обнаружили на снимках транснептуновый объект Хаумеа. Первая группа использовала снимок Паломарской обсерватории в Сан-Диего, вторая — снимки о. Сьерры-Невады в Гранаде и обсерватории на Майорке; Также калифорнийская обсерватория обнаружила объекты Салация (120347) и Орк (90482)

2005 — М. Браун, Чедвик Трухильо и Дэвид Рабиновиц открыли Эриду и Макемаке, карликовые планеты.

2007 — в Паломарской обсерватории М. Браун, Д. Рабиновиц и аспирантка Меган Швамб нашли Гун-гун (Гунгу́н), размером чуть меньше Харона, кандидат в карликовые планеты.

2015 — Детекторы проектов LIGO и VIRGO зафиксировали гравитационные волны от слияния двух чёрных дыр. Об открытии было объявлено 11 февраля 2016. В 2017 году за это была присуждена Нобелевка. Вообще, гравитационные волны были предсказаны ОТО, а к 1980 годам накопилось много косвенных данных, подтверждающих их существование;
Такааки Кадзита и Артур Макдональд получили Нобелевскую премию по физике за открытие нейтринных превращений, доказывающих, что нейтрино имеют массу.

2016 — Константин Батыгин и Майкл Браун предположили, что похожие орбиты шести транснептуновых объектов могут быть объяснены наличием Девятой планеты.

2019 — астроном-любитель Геннадий Борисов (Южная станция ГАИШ) открыл первую межзвёздную комету;
Алгоритм Кэтрин Боуман позволил «сфотографировать» чёрную дыру (точнее — «тень» в виде облака нагретых газов) в ядре галактики Мессье 87.