खगोलीय पद्धतियाँ वे उपकरण तथा तकनीकें हैं, जिनका प्रयोग अंतरिक्ष की वस्तुओं के बारे में आंकड़े एकत्र करने के लिए किया जाता है। गैलीलियो की पहली खगोलीय पद्धति उस समय की सबसे अच्छी दूरबीन ढूंढना व खरीदना तथा उस दूरबीन को आकाश की ओर तानना था। इन पद्धतियों को उनके द्वारा दर्ज की जाने वाली तरंग दैर्ध्य के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है।

रेडियो खगोल विज्ञान में रेडियो दूरबीनें शामिल होतीं हैं, जो कि ऐसे उपकरण हैं जो पृथ्वी के बाहर से रेडियो तरंगों प्राप्त तथा दर्ज करते हैं। वे बिग बैंग, पल्सर तथा अन्य स्त्रोतों से उत्पन्न होने वाली ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण को दर्ज करते हैं। ऑप्टिकल खगोल विज्ञान प्राचीनतम खगोल विज्ञान है। एक्स - रे वेधशालाओं में चंद्रा एक्स-रे वेधशाला और अन्य शामिल हैं। गामा रे में कॉम्पटन गामा रे वेधशाला और अन्य शामिल हैं। न्यूट्रिनो खगोल वेधशालाओं का निर्माण भी मुख्य रूप से हमारे सूर्य का अध्ययन करने के लिए किया गया है। गुरुत्वीय तरंग वेधशालाओं का भी सुझाव दिया गया है।

एक अंतरिक्ष दूरबीन वह दूरबीन है जो पृथ्वी की परिक्रमा या यात्रा करती है, जैसे हबल अंतरिक्ष दूरबीन. आरएक्सटीई (RXTE) एक लाँग एक्सपोज़र समय खगोल विज्ञान है जिसका प्रयोग मिलीसैकैंड पल्सर के अध्ययन करने में तथा पल्सर को विलंबित करने में किया जाता है।

प्रतिबिंबदर्शन (स्पेक्ट्रोस्कॉपी)

खगोल विज्ञान के शिक्षण उपकरणों में तारामंडल और अन्य शामिल हैं।

अधिक जानकारी लाइब्रेरी ऑफ़ कांग्रेस के सामान्य खगोल विज्ञान के वर्गीकरण क्यूबी1-139 (QB1-139) (डेवी 520),
व्यवहारिक और गोलाकार खगोल विज्ञान (डेवी 522 वेधशालाओं) के क्यूबी140-237 (QB140-237) तथा खगोल विज्ञान की गैर ऑप्टिकल पद्धतियों के क्यूबी140-237 (QB468-480) वर्गीकरण में पाई जा सकती है।

मानव रहित अंतरिक्ष स्टेशन
खगोलीय विधि
अंतरिक्ष यात्रा के माध्यम से अंतरिक्ष की खोज
अंतरिक्ष औपनिवेशीकरण