太阳系的存在其实在古代就知道了，只是那时还不知道太阳系的大小。
古代的人们就知道有“五行”，就是现在太阳系中离地球最近的五颗大行星，并计算出它们的公转周期等，当“日心说”出现后，太阳系的模样就基本清楚了。现代天文学只是扩展了太阳系的大小，了解了更多太阳系的细节。
对于银河系的存在，是几百年前才知道的，主要是通过了解各个恒星的距离和运动速率、恒星在各个方向上的密度等，知道了太阳附近恒星的分布状态，得出了太阳系存在于一个恒星系统中的结论，得知有银河系这个星系存在，并知道了银河系的规模、大小和结构、形状。
至于其他星系的存在，是通过对“星云”的观测。夜空中有许许多多的星云，最初认为，这些星云都存在于银河系中，且银河系就是整个宇宙。后来发现星云也有各种类型的，如弥漫星云、行星状星云、椭圆星云、螺旋星云等。随着观测技术的进步，人们发现有些星云是主要由气体组成的，另一些星云是由一颗一颗的恒星组成的，再通过对由恒星组成的星云中一类叫“超新星”和“造父变星”的观测（造父变星的光度与其光变周期之间存在对应关系，叫造父变星的光变特征。通过对造父变星光变特征的测量，可以准确得知造父变星的距离，故称造父变星为“量天尺”），才知道所谓的椭圆星云、螺旋星云实际上远在银河系以外，叫“河外星系”，是与银河系同样巨大的星系。而弥漫星云、行星状星云等，确实是银河系内的气体云。仙女座大星系就是离银河系比较近，与银河系结构几乎相同，比银河系还要大的巨大星系。
随着“河外星系”的数量越来越多，又发现河外星系也是成团、成群存在的，由此又得出了银河系所在的“本星系群”，更大范围、更多星系的“本超星系群”，及宇宙的链状、网状、片状结构。这些就属于宇宙的宏观结构了。而银河系只是其中一个普通的星系，只是巨大宇宙中一个小光点。
银河系的结构
仙女座大星系
宇宙的宏观结构