◆对太阳系行星的研究
1761年，俄国罗蒙诺索夫根据金星凌日的观测作出了金星表面有大气存在的正确结论。这一时期对大行星的研究主要还只限于对它们做表面细节的观测。此后不断有人描绘火星表面图。1877年以后，意磊利斯基帕雷利绘制的火星表面图较为有名。火星上有“运河”的设想便是他提出来的。
◆天文学家族——赫歇耳一家
赫歇耳家族是历史上著名的天文学家族，包括F·W·赫歇耳、他妹妹C·L·赫歇耳和他儿子J·F·赫歇耳，都是英国著名的天文学家。
F·W·赫歇耳(1738～1822)早年为音乐师，他用业余时间钻研天文学。1779年，他用自制的望远镜进行巡天观测。1781年3月，在观测中偶然发现了天王星，并证明是一颗新的行星，后来又发现天王星和土星各有两颗卫星。1782年，他开始完全致力于天文学的研究。1787年，他制成一架焦距6米的反射望远镜，1789年又制成一架焦距12米、口径122厘米的大型望远镜(他一生制作望远镜达数百架之多)。他用这些望远镜获得许多重要发现，他的主要贡献有：太阳空间运动的发现，对双星的研究，对星团、星云的研究，对银河系结构的研究。
C·L·赫歇耳(1750～1848)尽心竭力地协助哥哥进行天文学研究，承担了观测资料的记录和归算任务，几十年如一日地利用每一个可以观测的晴夜。她还独自进行观测，一生发现14个星云，1786～1797年间发现8颗彗星。1798年她在英国皇家学会发表了她对《弗兰斯提德星表》所作的索引、校订和补充(561颗星)。1828年，她编成F·W·赫歇耳发现的2500个星团星云表。
J·F·赫歇耳(1792～1871)先从事数学研究，1816年始继父业，从事天文学研究。1821～1823年重新核对他父亲发现的双星，在观测中又发现双星3347对。1825～1833年，在重新查核了他父亲发现的所有星云和星团的过程中，新发现星云和星团525个。1834～1838年在南非好望角，以三架6米焦距的望远镜进行南天观测，共记录了68948个天体。
◆19世纪最伟大的成就——海王星的发现
这一时期最伟大的成就之一就是海王星的发现。18世纪时，哥白尼的太阳系学说已被广泛认同，土星以外的第一个行星亦被发现，即天王星。1781年，F·W·赫歇耳偶然地发现了天王星。此后四十年中，它的计算位置与实际观测始终不符。1821年，法国人布瓦德也发现天王星运动轨道的理论计算位置与观察资料颇不一致，天王星总是被拉向理论计算位置的外侧。于是人们预言，在天王星之外还有一颗未知行星，正是它和天王星之间的万有引力，把天王星拉向了外侧。后来，英国的亚当斯和法国的勒威耶，几乎同时各自独立完成了关于未知行星各种数据的计算。
1846年9月23日，德国柏林天文台的加勒根据勒威耶的报告，在离预言的未知行星位置偏离不到1度的地方，发现了一颗星图上没有的8等星。这颗星被起名为海王星，经连续几天的观察，发现它的运动轨迹与预言数据惊人的符合。海王星的发现解答了天王星为什么“出轨”的问题，不仅证明了哥白尼太阳系学说的正确性，同时也证明了唯物主义认识论的正确性。
◆海王星的发现者——勒威耶
勒威耶(1811～1877)是法国天文学家，海王星的发现者之一。
他最重要的贡献是，1846年8月31日以数学方法推算出海王星的轨道并预告它的位置。由于海王星的发现，英国皇家学会授予他柯普莱奖章。勒威耶还研究过太阳系的稳定性问题和行星理论，编制了行星星历表。他经过长期研究，发现水星近日点的异常进动。他把这种异常现象归之于一个未知行星的摄动，并预言水内行星的存在，但这个预言至今未能证实。后来，爱因斯坦用广义相对论才成功地解释了水星近日点进动问题。
◆海王星的发现者——亚当斯
亚当斯(1819～1892)是英国天文学家，海王星的发现者之一。
1844年以后，他研究天王星的观测资料，计算影响天王星运动的一颗未知行星的轨道要素、质量和日心黄经。1845年9～10月，他分别向剑桥大学天文台台长查理士、格林威治天文台台长艾里报告了他的计算结果，但未受重视。1846年，德国加勒根据法国勒威耶的计算发现了这颗未知行星——海王星后，人们才想起亚当斯的工作。经过长期的争论，最后被公认为是海王星的共同发现者。此后，他研究月球运动长期加速现象、地磁场；还研究了狮子座流星雨的轨道，认为它是一个扁长的椭圆，周期为33年3个月，他据此预言在1866年11月12～14日流星雨将再次出现。预言果然得到证实。
◆丰硕的小行星研究成果
1772年，德国波得宣布了反映行星距离规律的提丢斯一波得定则后，人们开始注意并努力在这条定则所指出的木星和火星之间的空隙寻找未知天体。1801年，意大利皮亚齐发现了第一颗小行星——谷神星。高斯的计算表明，它的轨道正在木星和火星之间。第二年德国奥伯斯又发现了一颗小行星——智神星。1804和1807两年又各有人发现一颗小行星。它们之所以被称为小行星，因为它们的体积都很小。它们同太阳的距离都与谷神星相似。因此，奥伯斯提出第一个小行星起源的假说，认为小行星是一颗大行星崩溃后的碎片。
此后发现的小行星逐年增加，到1876年已达172颗。1877年，美国柯克伍德指出，由于受到木星强大的摄动，小行星空间分布区域中有空隙。在空隙区域里，小行星周期和木星周期成简单比例。这个发现在天体动力学的演化研究上有重要意义。
◆对太阳黑子的研究
黑子是太阳光球上经常出没的暗黑斑点，是太阳活动的基本标志。太阳黑子观测是在天体物理学诞生以前太阳研究中最有成绩的一项。
1826～1843年，德国的施瓦贝根据长达十七年的观测，得出黑子有10或11年的周期变化。1849年，瑞士沃尔夫追溯了直到伽利略的观测，提出用统计方法研究黑子的消长规律，并定出标志太阳活动的指数，即沃尔夫黑子相对数。它至今仍为天文学界广泛使用。
◆木卫星的发现
巴纳德是19世纪末著名的天文观测家。自学成才的他在20岁时使用自制的望远镜发现了两颗新彗星，后来又发现了7颗新彗星。1887年9月，他应聘到里克天文台工作，头一年就发现了4颗彗星，并且在世界上第一次拍摄了银河的照片，从而发现了银河系中的暗星云。
1892年，巴纳德发现了木卫星。当时里克天文台拥有一架76厘米的望远镜尚未正常工作，台长只允许他每周使用一个晚上。他看到一个离木星又近又暗的小星，跟着行星一起运动。他怀疑这是一颗尚未发现的卫星，经过细心观察和测量，证实了他的想法是正确的。第二天凌晨，发现木卫星的消息传遍了世界。