表示行星在轨道上运行的仪器。演示天象的仪器包括天象仪和行星仪等。古希腊天文学家阿里斯塔克是skaphe天文仪器的最早发明者，skaphe是一种碗状日晷，古巴比伦人也制造过平面日晷，中国也是发明天文仪器最早的国家之一，测量日影长度和变化的圭表的创制年代已不可考，但早在周代已有王制土圭。

近代和现代天文学中最重要的天文仪器是天文望远镜。现代天文学探索和研究的对象，除少数太阳系天体之外，绝大多数都表现为极微弱的宇宙辐射源。采集宇宙辐射的天文仪器称为天文望远镜。天文望远镜的种类很多，例如，按观测波段区分，有光学望远镜、红外望远镜、射电望远镜、紫外望远镜、X射线望远镜和v射线望远镜。