thumb|250px|Primeira página do Catálogo Messier, contendo os objetos M1 ao M5. O catálogo está contido a partir da página 118 do almanaque francês connaissance des temps, de 1784 O Catálogo Messier é um catálogo astronômico composto por 110 objetos do céu profundo, compilado pelo astrônomo francês Charles Messier entre 1764 e 1781. Originalmente com o nome "Catalogue des Nébuleuses et des amas d'Étoiles, que l'on découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon de Paris" (Catálogo de Nebulosas e Aglomerados Estelares Observados entre as Estrelas Fixas sobre o Horizonte de Paris), foi construído com objetivo de identificar objetos do céu profundo, como nebulosas, aglomerados estelares e galáxias que poderiam ser confundidos com cometas, objetos de brilho fraco e difusos no céu noturno.
Antes de Messier, vários outros astrônomos elaboraram catálogos semelhantes, como a lista de seis objetos de Edmond Halley, o catálogo de William Derham, baseado no catálogo de estrelas de Johannes Hevelius, o Prodomus Astronomiae, o Catálogo das Nebulosas do Sul de Nicolas Louis de Lacaille, de 1755, bem como as listas de Giovanni Domenico Maraldi e Guillaume Le Gentil e Jean-Philippe de Chéseaux. Os diferentes objetos do catálogo são designados pela letra M seguida de um número, que corresponde à ordem cronológica das descobertas ou inclusões: assim, M1 corresponde ao primeiro objeto catalogado, enquanto que a galáxia de Andrômeda, conhecida desde a Idade Média, é apenas o objeto M31. Os objetos do catálogo, conhecidos como "Objetos Messier", também constam em outros catálogos mais recentes, como o New General Catalogue (NGC).
História thumb|A nebulosa do Caranguejo (M1), a primeira entrada do Catálogo Messier Messier foi motivado a elaborar o catálogo enquanto estava à procura do cometa Halley em 1758. Segundo os cálculos orbitais de Joseph-Nicolas Delisle, chefe do observatório astronômico onde ele trabalhava, Halley reapareceria na constelação do Touro. Enquanto observava o céu noturno à procura de Halley, descobriu independentemente outro cometa e um objeto de aparência semelhante, mas que não se movia em relação às estrelas vizinhas, sendo o primeiro objeto do céu profundo descoberto pelo astrônomo francês. Esse objeto é conhecido atualmente como a Nebulosa do Caranguejo, o remanescente da supernova de 1054.
Com o objetivo de não mais confundir esses objetos difusos e fixos com cometas, Messier decidiu procurar outros objetos que poderiam enganar a si próprio e a outros astrônomos e decidiu incluí-los em um catálogo que descrevesse suas posições exatas e características. Segundo o próprio astrônomo:
"O que me levou a construir o catálogo foi a descoberta da nebulosa I acima do chifre sul de Touro em 12 de setembro de 1758, enquanto observava o cometa daquele ano. Esta nebulosa tinha tamanha semelhança com um cometa em sua forma e brilho e me esforcei para encontrar os outros, de modo que os astrônomos não mais confundissem estas mesmas nebulosas com cometas."
Objetos 2 a 45 thumb|Esboço da "nebulosa" de Andrômeda, por Charles Messier Antes mesmo de descobrir o seu primeiro objeto, Messier registrou a observação do objeto M32, vizinho à galáxia de Andrômeda (M31). Em 11 de setembro de 1760, (re)descobriu sua segunda nebulosa, M2, que havia sido descoberto anteriormente por Jean-Dominique Maraldi exatos 14 anos antes. O objeto recém-descoberto já estava constado na carta celeste desenhado por ele mesmo e que mostrava a trajetória do cometa Halley, redescoberto em 25 de dezembro de 1758 por Johann Georg Palitzsch. Foi descrita por Messier como uma nebulosidade ausente de estrelas, embora seja um aglomerado globular composta de mais de 150 000 estrelas.
thumb|esquerda|Os "pilares da Criação" no interior da nebulosa da Águia (M16). Em 3 de maio de 1764 descobriu seu terceiro objeto, sua primeira descoberta original. A descoberta levou-o a examinar extensivamente o céu noturno em busca de outros objetos semelhantes com o intuito de não confundi-los com cometas. Àquela época, Guillaume Le Gentil publicava sua obra sobre nebulosas e é possível que Messier soubesse do evento, decidindo empreender uma pesquisa própria e independente do céu noturno à procura de novos objetos do céu profundo. Naquele ano, descobriu originalmente 19 novos objetos e listou todos os outros objetos descritos em catálogos semelhantes disponíveis à época que pôde ver. Até 1764, foram compilados 40 objetos no total.
Descobriu também 11 falsos positivos dos outros catálogos durante sua pesquisa, embora tenha decidido incluir Messier 40, uma estrela dupla e não um objeto difuso, como os outros elementos de seu catálogo.
thumb|esquerda|A nebulosa de Orion (M42). Após descobrir o aglomerado estelar Messier 41 no início de 1765. ocupou-se nos três anos seguintes com outras atividades e deixou a elaboração do catálogo em segundo plano. Contudo, decidiu publicar a primeira versão de seu catálogo em 1769, talvez para apoiar suas ambições para entrar no seleto grupo de cientistas da Académie des sciences. Com o intuito de deixá-lo o mais completo catálogo de objetos do céu profundo da época, superando em três o número de objetos no catálogo de Nicolas Louis de Lacaille, decidiu incluir os objetos M42 ao M45, a nebulosa de Orion, aglomerado do Presépio e as Plêiades, objetos bem-conhecidos desde a Antiguidade. Deixou esta intenção clara na introdução da primeira edição seu catálogo, onde queria apresentar um catálogo "mais completo" comparado às obras anteriores.
Finalmente apresentou sua primeira versão do catálogo à Académie des sciences em 16 de fevereiro de 1771; foi a sua primeira obra apresentada à Academia, seguida por muitas outras sobre outros ramos da astronomia. No catálogo, Messier descreve cuidadosamente suas observações de cada objeto, dando a posição de cada objeto na esfera celeste, além de descrever descobertas e observações de outros astrônomos anteriores a ele. Como apêndice, descreve as 11 nebulosas descritas em outros catálogos que não foi capaz de encontrar, além de uma descrição mais extensa e um desenho completo da nebulosa de Orion, incluindo a nebulosa de De Mairan (Messier 43).
thumb|As Plêiades (M45), o mais brilhante aglomerado estelar no céu noturno. A primeira versão do catálogo de Messier lista quase todos os objetos do céu profundo que eram conhecidos anteriormente e que observáveis da latitude de Paris, além de 29 descobertas independentes, sendo 18 originais. Dos 45 objetos, 33 são aglomerados estelares (19 aglomerados abertos e 14 aglomerados globulares), 7 nebulosas (5 nebulosas difusas, uma nebulosa planetária e um remanescente de supernova), 3 galáxias e dois outros objetos (Messier 24 é uma parte destacada de um dos braços da Via-Láctea e Messier 40 uma estrela dupla). Os objetos de maior brilho desta primeira versão são as Plêiades (M45), a galáxia de Andrômeda (M31), o aglomerado estelar do Presépio (M44), a nebulosa de Orion (M42) e o aglomerado estelar Messier 7, na constelação do Escorpião. Por outro lado, os objetos de menor brilho são Messier 43, vista com mais facilidade devido à presença de seu vizinho no céu, a nebulosa de Orion (M42), a estrela dupla M40 e o primeiro objeto do catálogo, a nebulosa do Caranguejo (M1). Segundo o astrônomo Brian A. Skiff, 29 dos 45 objetos são visíveis a olho nu com excelentes condições de observação. Messier 40 (a estela dupla Winnecke 4) é o único desses objetos que apresentou dificuldades de identificação, sendo uma incógnita por mais de 180 anos; embora o objeto e sua posição fossem bem descritos por Messier, apenas em 1966 John Mallas identificou o par de estrelas.
Objetos 46 a 68 thumb|A galáxia do Rodamoinho (M51) e sua galáxia satélite NGC 5195. Três noites após a apresentação de seu catálogo, Charles Messier observou mais quatro objetos nebulosos, Messier 46 ao Messier 49. Para dois deles, Messier 47 e Messier 48, não procedeu com os cuidados usuais e cometeu erros ao reduzir os dados de suas posições; ficaram perdidos até as suas identificações já no século XX. Messier 49 também foi a primeira galáxia descoberta pertencente ao aglomerado de galáxias de Virgem.
Nos anos seguintes, razões privadas e outras atividades e interesses impediram o astrônomo de continuar seu trabalho com os objetos do céu profundo e apenas algumas descobertas foram feitas como produto de outros empreendimentos, particularmente a observação de cometas. Em 7 de junho de 1771, descobriu o objeto Messier 62, mas apenas mediu a sua posição de forma aproximada, incluindo-o no catálogo apenas em 1779. Ao observar um cometa, encontrou outro aglomerado estelar, Messier 50, adicionado ao catálogo em 5 de abril de 1772. Em 10 de outubro de 1773, descobriu o segundo objeto mais brilhante vizinho à galáxia de Andrômeda, Messier 110, mas devido a razões desconhecidas nunca o catalogou e publicou sua descoberta apenas em 1798 em um desenho relativo à galáxia de Andrômeda (na edição de 1801 do almanaque francês Connaissance des temps). Encontrou o objeto Messier 51 três dias mais tarde, e o objeto Messier 52 foi descoberto quase um ano mais tarde, em 7 de setembro de 1774. Após dois anos e meio de inatividade, descobriu o objeto Messier 53 em 26 de fevereiro de 1777, descoberto previamente por Johann Elert Bode. Encontrou mais duas outras nebulosas, os objetos Messier 54 e Messier 55, em 24 de julho de 1778. M54 é mais uma descoberta original, mas M55 foi uma das nebulosas catalogadas por Lacaille que Messier não havia encontrado durante o seu primeiro empreendimento, em julho de 1764, talvez por usar instrumentação inferior à época e devido à inexperiência.
thumb|esquerda|A nebulosa do Anel (M57). Após a descoberta do cometa de 1779, Messier descobriu várias nebulosas novas ao longo de sua trajetória aparente. Seguindo-o até 19 de maio de 1779, observou mais seis objetos, Messier 56 ao Messier 61. Descobriu M56 no mesmo dia que redescobriu o cometa em 19 de janeiro daquele ano. Doze dias mais tarde descobriu a nebulosa do Anel (Messier 57), que havia sido descoberto anteriormente naquele mesmo mês por Antoine Darquier. Quando o cometa passou pela região do aglomerado de galáxias de Virgem, vários novos objetos foram descobertos em um curto período de tempo. Foram descobertos independentemente por Messier, em Paris, Johann Gottfried Köhler, em Dresden, e Barnaba Oriani, em Milão. Messier originalmente descobriu o objeto Messier 58 e encontrou os objetos Messier 59 e Messier 60 em 15 de abril. Também descobriu Messier 61 em 5 de maio, mas confundiu-o com o próprio cometa, identificando-o como uma nebulosa apenas seis dias mais tarde. M59 e M60 haviam sido descobertos por Köhler em 11 de abril, quatro dias antes da descoberta de Messier, embora Köhler não tenha encontrado M58. Oriani foi o primeiro a identificar o objeto M61 em 5 de maio, mesmo dia que Messier havia confundido-o com o cometa.
Em 4 de junho, finalmente conseguiu obter uma boa posição para o objeto Messier 62, que havia descoberto em 1771. Dez dias mais tarde, observou e mediu a posição do objeto Messier 63, a primeira descoberta de seu amigo Pierre Méchain, que havia conhecido em 1774.
thumb|A galáxia Olho Negro (M64). Em 1 de março de 1780, Messier adicionou ao catálogo os objetos Messier 64, Messier 65 e Messier 66. Não sabia que M64 havia sido descoberto quase um ano antes (23 de março de 1779) por Edward Pigott e doze dias depois por Bode, mas os objetos M65 e M66 são descobertas originais. Em 6 de abril, encontrou o objeto Messier 67, não sabendo que Köhler já havia descoberto o objeto antes. Descobriu Messier 68 dias mais tarde, o último objeto da segunda edição de seu catálogo, impressa em 1780 no Connaissance des temps para o ano de 1783.