Al observar las estrellas en la noche nos llama la atención la gran variedad de luminosidad que presentan. Algunas son tan débiles que no se ven a simple vista, salvo en noches muy oscuras. Otras tienen un gran brillo. A simple vista podemos observar unas 3000 estrellas. El registro de las posiciones de las estrellas se tuvo en los llamados catálogos estelares. 

Desde la antigüedad hasta la época del Renacimiento, las representaciones estelares se hizo por medio de globos. A partir del siglo XVIII fueron reemplazadas por cartas planas.

El primero que clasificó las estrellas fue Hiparco de Nicea, desde Rodas, astrónomo griego del siglo II a.C., y lo hizo en 6 órdenes de brillo, es decir, en 6 magnitudes. Dio las posiciones de 1.080 estrellas, es decir, su longitud y latitud. Cada una de ellas tenía la mitad de brillo aparente que el grupo anterior. Las estrellas mas brillantes se incluían en la primera magnitud, y las mas débiles en la sexta magnitud. A simple vista no es posible ver  a aquéllas que tienen magnitud mayor de seis.

Ptolomeo escribió un catálogo de las posiciones estelares llamado "Almagesto", el cual fue conservado por los árabes. El nombre original del catálogo fue Mega Sintas, es decir, la Gran Síntesis, aunque nosotros lo conocemos como Almagesto debido a la traducción  al árabe por un desconocido. En él se clasificaban a las estrellas por el brillo que tenían, y a las más brillantes se las llamó de 1ª magnitud, de 2ª, de 3ª etc. As í hasta la 6ª magnitud, que correspondía a aquellas más débiles y que podemos observar a simple vista.

En 1603 Johannes Bayer publicó en latín su atlas "Uranometría Nova". En él se incluyen las 48 constelaciones que Ptolomeo había descrito en su catálogo "Almagesto", y otras nuevas del hemisferio sur. Aquí introdujo Bayer por 1ª vez la nomenclatura estelar que todavía hoy se usa y que designa a las estrellas con una letra del alfabeto griego, empezando con alfa para la estrella más brillante , seguida del genitivo del nombre latino de la constelación a la cual pertenece. El problema apareció cuando tuvo que dar nombre a más de 24 estrellas (nº de letras que tiene el alfabeto griego). Lo que hizo fue usar las letras minúsculas del alfabeto latino

Johannes Hevelius (1611-1687) trazó el atlas " Firmamentun Sobiescuanum sive Uranographia" , que contiene 56 grabados de mapas celestes. Las posiciones de las estrellas fueron medidas por él mismo. Introdujo nuevas constelaciones, como el Escudo y el Perro de Caza, e incluyó en el hemisferio sur las posiciones de 341 estrellas. El atlas original se encuentra en el Archivo Histórico del observatorio astronómico de Brera.

En 1661, Andreas Cellarius hace el atlas " Harmonia Macrocosmica". En esta obra, Cellarius incluyó constelaciones menores inventadas por Plancius en 1598, como el Cangrejo Menor, dibujado como una langosta.

Los catálogos publicados desde el siglo XVIII son muchos. Entre ellos se pueden nombrar: el de Lacaille, en 1742; Bradley, en 1760; Piazzi, en 1800 y Lalande. Éste posicionó 47.390 estrellas observadas desde el Observatorio de la Escuela Militar de Parísentre 1789 y 1800.

Charles Messier, astrónomo francés (1730-1817), publicó en 1771 un catálogo en el que describía 300 objetos galácticos que han sido designados por la letra M seguida del número de orden en el catálogo Messier.

La primera clasificación fue ampliada y modificada. John Herschel, por el año 1830, encontró que la mayoría de estrellas de 1ª magnitud, de la clasificación de Hiparco, eran 100 veces más brillantes que las que él había clasificado como de 6ª magnitud. Se observó que había estrellas y planetas que tenían más brillo que el correspondiente a 1ª magnitud. Se recurrió a magnitudes 0, -1, -2, -3, etc. También se llegó a usar magnitudes decimales cuando se necesitaba mayor precisión.

N. Pogson, en 1865, redefinió la escala de magnitudes estableciendo que a una diferencia de 5 magnitudes le correspondía un factor 100. Por consiguiente la relación de brillo que corresponde a una magnitud es  la raíz quinta de 100, que es igual a 2,512.

En general la relación de brillos será: 

El brillo aparente de un astro no nos da información sobre el astro, sino sólo de cómo lo vemos desde la Tierra. Esto es lo que se llama magnitud relativa o aparente (m). Para comparar objetivamente la luminosidad de las estrellas se usa la magnitud absoluta (M), que es aquella que tendría a una distancia fija de 10 parsec ( 32,6 años luz).

siendo P la distancia expresada en parsec.

He aquí algunas de las estrellas más brillantes y sus magnitudes aparentes y absolutas:

Para determinar la luminosidad de una estrella variable sin usar instrumentos muy sofisticados, hay un método llamado el "Método de Argelander", que está basado en la comparación de la luminosidad de la estrella en cuestión con la de otras dos de referencia.

Argelander y sus colegas Schönfeld y Krüger, conocido este último como B.D. (Bonner Durchmusterung), terminó en 1863 un catálogo que contenía la posición de 457.848  estrellas hasta la novena magnitud.

Bessel, en 1818, publicó el "Fundamenta Astronomiae", con 3.222 estrellas observadas con mucha exactitud y precisión.

Otro catálogo es el GSC, el Guide Star Catalog , que contiene cerca de 19 millones de posiciones estelares entre las magnitudes 6 y 15.

La necesidad de mediciones más precisas hizo que la ESA(Agencia Espacial Europea) tuviera que construir un satélite con esta finalidad, el HIPPARCOS (High Precision Parallax Collecting Satellite). El satélite se lanzó en agosto de 1989, pero tuvo una avería en los motores que le obligó a cambiar las observaciones. Sin embargo, la operación fue un éxito y estuvo mandando información hasta el 15 de agosto de 1993, fecha en que las comunicaciones quedaron interrumpidas. El catálogo se publicó en 1997. 

El proyecto GAIA de la ESA, prevé el lanzamiento de un satélite para el 2009 o 2014 de un satélite que podrá medir, con la precisión de 10 microsegundos de arco, la posición y el movimiento propio de unos 50 millones de estrellas de la Vía Láctea.