Le tavolette in scrittura cuneiforme conservano le pił antiche testimonianze delle conoscenze astronomiche delle civiltą della Mesopotamia. Esse mostrano che, dall’inizio del II millennio a.C., i fenomeni celesti erano oggetto di studio, soprattutto al fine di ricavarne presagi. Si sapevano calcolare le ore del giorno e della notte e prevedere il verificarsi degli equinozi.
Le tavolette pił antiche classificano 35 nomi di astri, tra cui Sole, Luna, i cinque pianeti visibili a occhio nudo e numerose stelle e costellazioni. Alcune costellazioni (Leone, Scorpione, Toro) ricevettero allora i nomi con cui sono denominate ancora oggi.
In testi cuneiformi della fine del II millennio a.C. si afferma che i tre astri visibili ogni mese al crepuscolo definiscono tre zone parallele, chiamate, dai nomi delle divinitą principali, il sentiero di Ea, di Anu e di Enlil. Altri testi raccontano la cosmogonia babilonese e il processo attraverso il quale Marduk raggiunge il vertice della gerarchia divina. Viene inoltre definito il percorso della Luna.
Una nuova fase di progressi, basata sull’uso di metodi matematici, si osserva dall’inizio del I millennio a.C. Il testo Mul.Apin ("stella aratro") contiene un catalogo stellare, l’indicazione di 60 costellazioni e il metodo per calcolare le ore diurne attraverso le ombre. In tavolette del III secolo a.C. vengono fissati i metodi per calcolare la periodicitą di alcuni fenomeni astronomici e redatte tavole nelle quali, mediante colonne parallele di numeri, si prevedono fenomeni come la Luna nuova, l’opposizione e congiunzione di Luna e Sole e le eclissi.