Астрономия дамуындағы маңызды кезең араб-мұсылман мәдениетінің жетістіктерімен байланысты. Бұл туралы «Астрономия тарихы» кітабында зерттеушілер А.И. Еремеева, Ф.А. Цицин егжей-тегжейлі қарастырады. VII – X ғасырларда шығысында Иран, Ирак және Орталық Азиядан бастап батысында Солтүстік Африка және Испанияға дейінгі зор территорияны Араб халифаты алып жатты. Ислам туының астына біріккен араб түбегінің араб тайпаларының жаугершілік соғыстары нәтижесінде жаңа империя пайда болды. Жаулап алынған халықтардың ассимиляцияланған мәдениетінен, ең алдымен Византия отарларынан өсіп шыққан араб мәдениеті, халифаттың Х ғасырға дейін жекелеген мемлекеттерге ыдырағанынан кейін де дами берді. ХІІІ ғ.халифатты моңғолдар талқандағаннан кейін, араб мәдениетінің мұрагерлері Қазақстан, Орталық Азия аумағындағы жаңа мәдени өңірдің өкілдері болды.
Ежелгі және эллиндік (Александрия) ғылым мен мәдениеттің қазыналары арабтардың қолына ХIII ғасырда түссе де, бұл қазыналармен танысу бір ғасырдан кейін, негізінен Үндістан арқылы басталды. Бағдадтың алғашқы халифтарының бірі Әл-Мансур айналасына Батыс пен Үндістаннан ғалымдарды жинады және оның бұйрығымен VIII ғасырдың соңғы ширегінде Брахмагупта мен Ариабхатаның үнділік сиддханттары араб тіліне аударылды. Көп ұзамай Бағдадтағы халифтар сарайындағы "Даналық үйінде" және осында құрылған обсерваторияда сириялық христиандардан шыққан бір топ ғалымдар ғылыми еңбектерді тікелей ежелгі грек тілінен аудара бастады. Алайда, сол VIII ғасырда жаңа халиф Гарун Әл-Рашидтің бұйрығымен екі еврей ғалымы Птолемейдің әйгілі "Синтаксис Мегалесі" еңбегін толық аударуға жасаған алғашқы әрекеттері сәтсіз аяқталды. Алғаш рет оның грек тілінен толық аудармасын ІХ ғасырда араб ғалымы Сәбит ибн Курра жасаған (836-901). Сәбит ибн Курра ғасырлар бойы астрономиялық кестелерді құрастыруды негізсіз қиындатқан трепидацияның иллюзиялық құбылысын (прецессияның вариациясы) ашуымен де танымал.
Птолемей теориясының үнділік аудармасымен және оның үстіне «Альмагесттің» аудармасымен танысу, бір жағынан, араб астрономиясының дамуын және алғашқы үлкен құралдардың құрылысын, екінші жағынан, математиканың жалпы және тиісті математикалық аппарат құрылысының дамуын ынталандырды. Сонымен, Бағдадта 878-918 жылдар аралығында бақылау жүргізген әл-Баттани Птолемейдің өлшемдерімен салыстырғанда экваторға эклиптиканың көлбеуін нақтылады. Сол сияқты, күн апогейінің қазіргі жағдайын Птолемейдің деректерімен салыстыра отырып, әл-Баттани оның қозғалысын ашты. Әбу-әл-Вэфа (939 / 940-998) Айдың қозғалысында кейінірек вариация деп аталатын жаңа теңсіздікті ашты. Ол сондай-ақ, бір кездері «Альмагесттің» аудармасы деп келген, ежелгі дәуірден кейінгі астрономия туралы алғашқы үлкен бірегей шығарманы жазған.
Х ғасырдан кейін әр түрлі уақытта "Білім үйі" мен белгілі астроном Ибн Юнис жұмыс істеген обсерватория құрылған Каирде (950-1009); ақын және ғалым Омар Хайям обсерваториясында жұмыс істеген (1048 ж. - 1122 ж. кейін) Исфаханда; кейінірек-Марага (Мерага) және ақырында, Самарқанда араб мәдениетінің жаңа ғылыми орталықтары болған.
Ауғанстанның оңтүстік-шығысындағы осындай орталықтардың бірі Ғазниде ұлы ғалым әрі ойшыл Бируни (973-1048) ұзақ уақыт жұмыс істеген.
Бируни - араб әлеміндегі алғашқы энциклопедиялық ғалым. Оның астрономия мен география, физика-математика, геология мен минералогия, химия, ботаника мәселелерін қамтитын еңбектері (150-ден астам), ол кезде бұл ғылымдар қалыптасып та болмаған шақ еді. Ол сонымен бірге көрнекті тарихшы және этнограф болған және алғаш рет "Үндістан" (1030) деген үлкен еңбегінде өзі бірнеше жыл тұрған Үндістанның мәдениеті мен ғылымының тарихын сипаттаған. Бирунидің 40-тан астам шығармасы математика мен астрономияға арналған.
Бируни көрнекті бақылаушы және конструктор болды. Ол күн мен ғаламшарлардың орналасуын 2 градус дәлдікпен белгілеуге мүмкіндік беретін, әлемдегі бірінші және бұрын-соңды болмаған алып, доғасының радиусы 7,5 м болатын қозғалмайтын қабырға квадрантын тұрғызды. Бируни эклиптиканың экваторға көлбеуін жоғары дәлдікпен өлшеді және осы шаманың 100 жыл ішіндегі төмендеуін анықтады. Ол сондай-ақ таудың басынан көкжиектің төмендеуін бақылау арқылы Жер радиусын өлшеудің жаңа әдісін қолданды. Снеллиустан 600 жыл бұрын (1617) Бируни триангуляцияға ұқсас әдісті ойлап тапты. Бұл зерттеулер мен нәтижелер Бирунидің «Астрономияның негізгі қағидаларын түсіндіру кітабы» (1029-1034), «Мас’уд каноны» (Астрономиялық кестелер және жұлдыздар каталогы) және «Үндістан» атты фундаменталды еңбектерінде баяндалған. Алғашқы екі шығарма ғасырлар бойы араб әлемінде және тұтастай Шығыста астрономияның негізгі оқулықтары болып келген.
Дегенмен Бирунидің Альмагестті талдап, сондай-ақ «Ариабхатия» мен Брахмагуптаның сынына байланысты айтқан идеялары жаратылыстану ғылымдарының дамуына қосқан ең маңызды үлесі болуы мүмкін еді. Ол алғаш рет «Альмагестті» толығымен аударып, Евклидтің «Бастауын» үндістер үшін санскритке аударды. Жұрт табынған Птолемейдің беделіне қарамастан, Бируни дін жағынан қауіпті болса да, оның жүйесін сынға алды. Негізінде ол Жердің осьтік айналуына мойынсұнғанымен, физикалық себептерге байланысты оның қозғалмайтындығына көндікті. Птолемей сияқты Бируни де физикалық тұрғыдан Жердің айналуы мүмкін емес деп санады. Бірақ ол ойын Птолемейді бұрмаламай және Брахмагупттан гөрі мағыналы етіп білдірді. Ол одан құстардың, бұлттардың ғана емес, сонымен бірге "аспанға лақтырылған заттардың" ықтимал (жер айналған кезде) бөлінуі туралы айтты.
Ол Брахмагуптадан танысып, араб әлемі астрономдарының ішінде бірінші болып тартылыс күші идеясын қабылдады. Бируни Күн мен жұлдыздарды от шарлары, ал Ай мен ғаламшарларды күн сәулесін шағылыстыратын қара денелер деп санады. Жұлдыздар Жерден жүз есе үлкен деген тұжырымдарында Аристарх Самостың Күннің мөлшерін бағалауының жаңғырығы бар. Бируни жұлдыздарды қозғалмалы деп санады және олардың қозғалмайтын сияқты болып көрінуін олардың өте алыс қашықтықта орналасуымен түсіндірді.
Көкжиек астында жасырылған Күн сәулелеріндегі шаң бөлшектерінің жарқырауының нәтижесінде таң шапағы құбылысы пайда болады; Күннің толық тұтылуы (тәж) кезінде Күннің жанында көрінетін жарқыраған «құйрықтардың» «түтін тәрізді» табиғаты туралы астрофизикалық сипаттағы бірқатар терең мәлімдемелер Бируниге тиесілі. Ол өзінің бақылауларының нәтижесінде таң атқардың алдында және іңір түскеннен кейін «қасқырдың құйрығы» (зодиакальды жарық) түріндегі аспанның әлсіз жарқылын және Айдың толық тұтылуы кезінде Айдың қызғылт түсін бірінші болып атап көрсеткен. Бируни ортағасырлық Шығыста қайта жандана бастаған астрологияны мазақ етті. Кейін ашылған Аристотельдің қозғалмайтын «түпқозғалтқыш» туралы идеясын да жалған ғылымдар қатарына жатқызды. Еуропада Бируни тек ХIХ ғасырда, 1888 жылы «Үндістан» кітабы ағылшын тіліне аударылғаннан кейін ғана «ашылды».
Гректердің жазбаларынан астрономиялық құралдар жасауды үйреніп және олардағы өлшеулердің дәлдігін едәуір арттыру, негізінен бұрыштық өлшеу құралдарының - сектанттар мен квадранттардың мөлшерін көбейту арқылы, сондай-ақ ауысу және ұзақ мерзімді жүйелі бақылаулар арқылы араб астрономдары көп ұзамай Птолемей астрономиялық кестелерінің дәл еместігін байқады.
Сондықтан олардың одан әрі негізгі күш-жігері жаңа күн, ай және ғаламшарлық кестелерді (арабша зидж), сондай-ақ жаңа жұлдыз каталогтарын жасауға бағытталды. Араб астрономиясының бұл бақылау мазмұны Орта Азия ғылыми орталықтарында да сақталған.
Бұл салада астроном-бақылаушылар Хамаданның тумасы Насираддин Туси (1201-1274) және моңғол жаулап алушысы Темірдің немересі, Самарқандта билік құрған және соның жанында сол кездегі бірегей обсерваторияны тұрғызған Ұлықбек (1394-1449) ерекше танымал болды.
Насиреддин Туси Марага обсерваториясы мен ғылыми мектебін басқарды. Ол тұрақты прецессияны нақтылады. Оның басшылығымен 1271 жылы жаңа жұлдыздар каталогы, сонымен қатар Күн, Ай және ғаламшарлар кестелері кірген "Илхан кестелері" жасалды.
Ұлықбек обсерваториясының астрономдары 30 жыл бойы бірегей үлкен квадрантта (доға радиусы 40 м-ден асатын) күнді жүйелі түрде бақылап отырды. Нәтижесінде, көктемгі күн мен түннің теңесу нүктесінің орналасуы, экваторға эклиптиканың көлбеуі, тропикалық жылдың ұзындығы сол уақытқа дейін құлақ естімеген дәлдікпен өлшенді. Басқа құралдардың көмегімен мыңнан астам жұлдыздың жаңа жұлдызды каталогы жасалды, 700-ге жуық жұлдыздардың орналасуы қайтадан және сол кездегі осындай жаппай ниеттер үшін өте жоғары дәлдікпен анықталды. Бұл нәтижелер «Гураган кестелеріне» енгізілді (1437), олардың аты билеуші-астроном Ұлықбек Гураганның есімінен шыққан.
Птоломей теориясының өзіне келетін болсақ, Шығыс астрономдары әлемнің геоцентрлік жүйесінің принципімен және схемасымен келісе отырып, негізінен оның математикалық аппаратын жетілдірді. Аль-Баттани үнділерден кейін синустар енгізу арқылы сфералық тригонометрияны жақсартты. Әрі қарай, Бируни, Насиреддин Туси және басқалардың еңбектерінде тригонометрия дербес ғылым ретінде дамыды.
Араб астрономдары Птолемейдің әлемдер жүйесін оның геоцентрлік негіздерін нығайту бағытында ғана жетілдіруге тырысты. Сонымен, Насиреддин бірінші болып Птолемей эквантын жоққа шығарып, оны шеңберлердің жаңа жүйесімен алмастырды, осыдан-ақ ол бір қадам артқа кетті.
Осылайша, астрономдар байқау астрономиясы мен осы ғылымның математикалық аппаратының (математиканың өзіне де) дамуына үлес қосты. Араб астрономдарының еңбектеріндегі әлемнің астрономиялық бейнесінің "дамуына" қосқан үлесі ерекше болды. Ортағасырлық Таяу және Орта Шығыс астрономдарының басты мұрасы - олардың кейінгі ғасырларда жұлдыздар әлемін зерттеуде пайдалы болған көптеген «Зиджилері» (олардың жүзге жуығы сақталған) болды.