Avant l'invention du télescope, le travail principal des astronomes était de mesurer le temps et d'observer l'orientation des corps célestes.
En Chine, l'instrument astronomique le plus ancien est Guizhou au début de la dynastie Zhou occidentale. Il est divisé en deux parties : Gui et Tableau. Les gui sont placés horizontalement le long de la direction nord-sud, tandis que la table est érigée à l'extrémité sud du gui et s'étend vers le haut de la tête. La hauteur de la table est généralement de « huit pieds » et il y a un trou rond au sommet.À midi, la lumière du soleil pénètre dans le trou rond, laissant une ombre de trou sur la surface de Gui. Au solstice d'hiver, la distance entre les trous d'ombre et le fond de la table est la plus longue, tandis que la distance entre les trous d'ombre et le fond de la table est la plus courte au solstice d'été. La Chine ancienne a désigné l'intervalle de temps entre le solstice d'hiver le plus long de l'ombre de Confucius sur la face de Gui et le solstice d'hiver de l'année suivante comme une année de réciprocité.
La jauge de Guizhou est principalement utilisée pour mesurer le temps, tandis que l'instrument communément utilisé pour mesurer la position des coordonnées des corps célestes dans les temps anciens de la Chine est le Hunyi, qui est composé d'un tube de surveillance visant les corps célestes à mesurer, d'un anneau de lecture reflétant divers systèmes de coordonnées, d'une structure de support et d'un composant rotatif. Après que le tube est aligné sur le corps céleste à mesurer, plusieurs types de coordonnées du corps céleste peuvent être lues à partir de plusieurs ensembles de cercles. Pendant la dynastie Yuan You de la dynastie Song du Nord, Su Song et Han Gonglian ont produit Yuan You Hun Yi. Yuan You Hunyi a été installé plus tard dans la plate-forme d'instrument de transport d'eau construite par les deux dans la septième année de Yuan You (1092). La plate-forme était de 12 mètres de haut et de 7 mètres de large, divisée en trois cloisons supérieures, moyennes et inférieures. La cloison supérieure est placée avec Yuan Yuyi, et la cloison médiane est placée avec un élément d'humidité (qui peut être utilisé pour démontrer les phénomènes célestes, similaire à l'instrument de sphère céleste d'aujourd 'hui). La cloison inférieure est un pavillon en bois à cinq étages à l'avant où les marionnettes entrent et sortent de l'heure, et l'arrière est une énorme roue pivotante accrochée uniformément avec 36 godets d'eau, comme un dispositif de puissance. Ce dispositif d'alimentation peut non seulement entraîner les marionnettes dans le pavillon en bois à cinq étages pour indiquer l'heure, mais peut également faire tourner le tube d'observation de Yuan You Hunyi et l'éléphant Hun toutes les quelques minutes, jouant ainsi le rôle de suivre le mouvement du corps céleste. Le toit de Yuan You Hunyi peut être ouvert, ce qui a ouvert le précurseur du toit mobile de l'observatoire actuel ; et son tube de surveillance peut suivre les objets célestes par intermittence, ce qui est l'ancêtre de l'horloge transférée du télescope moderne. On peut voir à quel point les développeurs de la plate-forme d'instrument de transport d'eau sont intelligents !
À la fin du XVIe siècle, l'astronome danois Tycho a établi un observatoire astronomique sur l'île de Bun, installant plus d'une douzaine d'instruments astronomiques classiques de sa propre conception. Le plus célèbre d'entre eux est le quadrant mural de structure unique, qui est monté sur un mur orienté nord-sud. La pièce principale est un arc en cuivre de 90 ° de 1,8 mètre de rayon et élaboré avec un viseur à travers lequel l'observateur peut déterminer la position des étoiles vues dans le trou rectangulaire supérieur du mur sud. Ce quadrant mural peut mesurer l'altitude de l'horizon, c'est - à - dire l'inclinaison de la direction du corps céleste par rapport au plan de la terre, lorsque le corps céleste traverse le cercle méridien. Les instruments astronomiques classiques développés par Tigo ont une structure fine et une grande précision d'observation astronomique. Plus tard, l'astronome allemand Kepler a utilisé les données d'observation laissées par Tycho pour déduire la célèbre loi du mouvement des planètes.