Raziskovanje vesolja je postalo praktično izvedljivo šele v moderni dobi, natančneje po tem ko so odkrili raketni motor. Ljudje so poskušali priti v vesolje že od leta 1926, prvi umetni Zemljin satelit pa so izstrelili v Sovjetski zvezi 4. oktobra 1957 in z njim označili resnični začetek vesoljske dobe. Od takrat smo v vesolje poslali že veliko satelitov, prva kapsula s človeško posadko pa je poletela leta 1961 in tako je Jurij Gagarin v Vostoku 1 postal prvi človek ki je obletel Zemljo. V ta čas sodi tudi ameriški program Apollo za pristanek človeka na Luni, ki je dosegel vrhunec leta 1969, ko sta se Neil Armstrong in Edwin Aldrin prvič sprehodila po Luni.
Kar se tiče raziskovanja vesolja iz Zemljinega površja je najbolj znan Hubblov vesoljski daljnogled, ki je v začetku 1990 prinesel neka izboljšana opazovanja. Z njegovo pomočjo so spoznali, da manjkajoča temna snov ne more vsebovati izključno šibkih in malih zvezd, poleg tega pa so z zelo dolgimi osvetlitvami pokazali na obstoj približno 125 milijard galaksij v samem opazljivem vesolju. Izboljšana tehnologija opazovanja je omogočila odkritje tudi galaksij, ki jih vesoljski daljnogled ni zaznal. Leta 2004 je postala Galaksija Abell 1835 IR1916 najbolj oddaljena galaksija, kar so jo kdaj videli ljudje.