Okolo roku 1100 pred n. l. čínsky vedec Ču Kong určil s obdivuhodnou presnosťou sklon ekliptiky k svetovému rovníku. V tom čase Číňania už používali kalendár, založený na poznatku, že rok trvá 365,25 dňa a že Mesiac vystrieda svoje fázy za 29,5 dňa.

V Mezopotámii bola v 8. storočí pred n. l. zavedená pravidelná astronomická pozorovacia služba, ktorá sa udržala až do polovice 3. storočia pred n. l. Najstaršie spoľahlivo datované pozorovanie úplného zatmenia Slnka v Mezopotámii sa uskutočnilo 15. júna 763 pred n. l., z roku 721 pred n. l. pochádza prvá správa o pozorovaní zatmenia Mesiace v mezopotámskej oblasti. Babylonskí astronómovia vyvinuli veľké úsilie na dosiahnutie čo najväčšej presnosti astronomických pozorovaní. Polohu nebeských telies vedeli určiť s presnosťou na 6 minút, čas s presnosťou na 0,75 minúty. Zistili, že synodický mesiac trvá 29 dní 12 hodín 44 minút 7,5 sekundy, čo sa len o niekoľko sekúnd odlišuje od moderne určenej hodnoty tejto veličiny. Najväčším úspechom babylonskej astronómie bol objav a presné určenie periodicity zatmení Slnka a Mesiaca (Saros; trvanie 223 synodických mesiacov = 18 rokov 11,3 dňa).

Približne zo 7. storočia pred n. l. pochádza najstaršia známa učebnica astronómie Mul apin. Vznikla v Mezopotámii v období najväčšieho rozmachu babylonskej astronómie. Obsahuje zoznamy dvojíc hviezd, z ktorých jedna vychádza v čase západu druhej. Uvádzajú sa v nej aj dátumy heliaktických východov hviezd a súčasne i zoznamy hviezd, ktoré sa práve v tom čase nachádzajú v zenite. Učebnica obsahuje aj časové intervaly medzi heliaktickými východmi niektorých hviezd. Usudzuje sa, že prvá časť učebnice pochádza z obdobia približne 3000 rokov pred n. l. Prvý známy hviezdny katalóg, obsahujúci pomerne presné polohy 809 hviezd, bol zostavený v 4. storočí pred n. l. v Číne. Hlavná redakcia tohto katalógu sa pripisuje čínskemu astronómovi Ši Šenovi; spracovaniu katalógu predchádzalo veľké množstvo pozorovaní a meraní polôh hviezd. Zo 4. storočia pred n. l. pochádza aj čínska kniha Ken-Š'sing-ting (Základy určovania hviezd).

V úsilí spresniť kalendár zaviedli v Mezopotámii už v 6. storočí pred n. l. prestupný mesiac, ktorým sa vyrovnávali diferencie medzi používanou dĺžkou roka 360 dní (12 mesiacov po 30 dňoch) a skutočnou, vtedy už dobre známou dĺžkou roka 365,25 dňa. Od roku 383 pred n. l. sa zaviedol 19-ročný prestupný cyklus, počas ktorého bolo 7 prestupných mesiacov. V Egypte mali v tom čase už rok s 365 dňami.