Астрономиялык обсерваторияларда окумуштуулар асман телолоруна байкоо жүргүзүшөт. Байыркы убактарда обсерваторияда бир астроном - байкоочу гана боло турган. Анын куралы чыдамкайлык, сабырдуулук, жана секстант болгон. Секстант - астрономиялык эң жөнөкөй курал. Анын жыгачтан же металлдан ийип жасалган догосуна градус жана мүнөттөр бөлүгү белгиленген. Бул прибордун эки жебеси бар, бирөө ары-бери кыймылга келсе, экинчиси кыймылдабайт. Секстанттын жардамы менен жарык чыгаруучу асман телолоруна горизонт үстүндөгү бийиктиги, ошондой эле жылдыздардын ортосундагы бурчтук аралык аныкталат. Секстантты улуу окумуштуу Коперник да пайдаланган. 17-кылымдын башында дүрбү түтүгү ойлоп чыгарылган. 1610-жылы 7-январда италиялык белгилүү астроном Галилео Галилей дүрбү түтүгү менен биринчи жолу асманга байкоо жүргүзгөн.
Ал айдын бетиндеги белгисиз кара тактын ордунан түздүктөрдү жана тоолорду көргөн. Юпитердин өтө чоң төрт жандоочун ачып, күндүн бетиндеги тактарды байкаган. Дүрбү менен караганда бир гана жылдыз жымыңдаган жерден он жылдыз көрүнгөн. Азыр ири обсерваторияларда ондогон илимий кызматкерлер иштешет. Кубаттуу телескоптор ааламга терең сүңгүп кирүүгө мүмкүндүк берүүдө. Асман телолорунун жарык чыгаруусун изилдеп, алардын химиялык курамын аныктоодо приборлор өзгөчө жардам берет.
Радиотелескоптор планеталардын, жылдыздардын жана алыскы галактиканын жарык чыгаруусун кабылдайт. Мурда астрономдор телескоптун алдында кеч күүгүмдөн таң атканга чейин отурушкан. Азыркы телескоптор автоматтык түрдө айланып, асмандын бир гана жерин көп убакытка чейин карап тура алат. Ал эми окулярына фотоаппарат орнотулуп коюлат. Көз менен көрүп, байкап калууга мүмкүн болбогон кубулуштар фотоплёнкага толук тартылып калат.
Учу-кыйыры жок, чексиз асман эң мыкты телескоптордун жардамы менен фотопластинкага тартылып алынган. Алар ири обсерваторияларда сакталууда. Россиядагы эски обсерваториялардын бири - Санкт-Петербургдагы Пулков обсерваториясы. Ал эми 15-кылымга таандык Самаркандагы (Өзбек Республикасы) Улугбектин обсерваториясы өзүнүн өтө так жана мыкты курулгандыгы менен азыр да дүйнөнү таң калтырат. Жерди курчаган атмосфера булуттар астрономдордун байкоо жүргүзүүсүнө ар дайым жолтоо болуп келген. Планета аралык автоматтык станциялардын учушу менен аалам, күн системасындагы планеталар жөнүндө жаңы маалыматтар белгилүү болду.
Астрономдор жерди курчаган атмосферанын чегинен сырткары космостон байкоо жүргүзүүгө мүмкүнчүлүк алышты.