Gök biliminin ilk olarak nerede başladığına dair kesin bir bilgi bulunmamakla birlikte, astronominin köklerinin tarih öncesine dayandığı düşünülmektedir. İlk medeniyetlerde, özellikle Mezopotamya'da (Sümer ve Babil) gök bilimi başlamıştır. Antik Yunan da gök bilimine önemli katkılarda bulunmuştur. Çin, Mısır, Maya gibi uygarlıklar da gök biliminin gelişiminde rol oynamıştır.