Dalsze odkrycia szły w parze z poprawą jakości i wielkości teleskopów. Bardziej obszerne katalogi gwiazd były sporządzane przez Nicolasa-Louisa de Lacaille. Z kolei William Herschel sporządził szczegółowy katalog mgławic i gromad, a w roku 1781 odkrył Urana, pierwszą nową planetęWcześniej znane planety były obserwowalne gołym okiem i znane od starożytności.. W 1838 Bessel po raz pierwszy zmierzył odległość do innej gwiazdy – 61 Cygni, przy pomocy paralaksy.
W XVIII–XIX wieku zwrócenie uwagi przez Eulera, Clairauta i D’Alemberta na problem trzech ciał pozwoliło dokładniej prognozować ruch Księżyca i planet. Ich praca rozwijana później przez Lagrange’a i Laplace’a pozwoliła również szacować masę tych obiektów na podstawie ich perturbacji.
Znaczący postęp w astronomii nastąpił wraz z wprowadzeniem nowych technologii, w tym spektroskopu i fotografii. W latach 1814–1815 Fraunhofer odkrył około 600 linii absorpcyjnych Słońca, nazwanych później na jego cześć. Inne gwiazdy okazały się podobne do Słońca, różniły się rozmiarami, temperaturami i masą.