伽利略·伽利莱
在伽利略自制望远镜之前，英国数学家、探险家托马斯·哈里奥特已经用“窥视镜”来观测月球了。根据他的报告，哈里奥特注意到在月亏处有“奇怪的斑点”，但是并不能解释现象的原因。由于接受了艺术熏陶和对明暗绘画法的了解，伽利略意识到这些光斑与阴影组合实际上是一些月球的地形结构。虽然伽利略不是第一个通过望远镜观测月球的人，但却是第一个将其解释为光在月球山与环形山所留下的阴影。在他的研究中，伽利略绘制了月球的地形图表，估测这些山峰的高度。月球由此不再是之前如亚里士多德所认为的半透明的、完美的球体，也不是但丁所描述的第一个“行星”，一个“永恒的珍珠，壮丽地直升入天堂般的苍穹”了。
火星观测历史
在火星最接近地球的时候，它的角直径是25角秒(度的单位) ; 这对于肉眼来说太小了，无法分辨。 因此，在望远镜发明之前，除了行星在天空中的位置，我们对它一无所知。 意大利科学家伽利略·伽利莱是已知的第一个使用望远镜进行天文观测的人。记录显示，他从1610年9月开始用望远镜观察火星。 这台仪器太原始，无法显示行星表面的任何细节，因此他设定了目标，观测火星是否表现出与金星或月球相似的部分黑暗相位。虽然他不确定自己能否成功，但是到了12月份，他注意到火星角直径的确缩小了。 1645年，波兰天文学家约翰·赫维留成功地观测到火星的一个相位。