Исторически было предложено несколько космологических и космогонических теорий наблюдения за Вселенной.
Первые количественные геоцентрические модели были созданы древними греками, которые предполагали, что Вселенная бесконечна и вечно существует, но обладает концентрическими сферами конечного размера, соответствующими звёздам, Солнцу и планетам, вращающимся вокруг сферической, но неподвижной Земли.
После многих лет астрономических наблюдений и научных исследований была выработана гелиоцентрическая система Николая Коперника для построения Вселенной. По его словам, Солнце находится в центре Вселенной, а Земля и другие планеты вращаются вокруг него по концентрическим круговым орбитам. Идея гелиоцентризма была высказана ещё в древности Аристархом Самосским, но Копернику удалось научно обосновать её и ниспровергнуть господствовавшее в то время и официально поддерживаемое Церковью геоцентрическое учение. Используя два основных движения Земли — вращение вокруг своей оси и вокруг Солнца, — Коперник объяснил сложные движения планет, смену времен года и явление прецессии, определил относительные расстояния планет от Солнца.
Гелиоцентрическая система изложена в его бессмертном труде «О вращении небесных сфер», над которым он работал более 40 лет. После этого Ньютон открыл закон всемирного тяготения, на основе которого объясняется строение Солнечной системы и всей нашей галактики (Млечного пути).
Дальнейшее развитие астрономии привело к открытию многих других галактик. С усовершенствованием оптических приборов, изучением спектральных линий галактик и других астрономических объектов наука установила существование красного смещения и реликтового излучения, свидетельствующих о расширении Вселенной и её возможном начале. Эти знания лежат в основе современной космологии.
Согласно теории Большого взрыва, которая распространена в научном сообществе, расширение Вселенной началось с чрезвычайно горячей и плотной фазы, называемой Планковская эпоха, когда вся масса и энергия наблюдаемой Вселенной были сосредоточены в очень маленьком пространстве.
С тех пор Вселенная расширилась, достигнув своего нынешнего состояния. Несколько независимых экспериментов подтверждают теоретические положения теории Большого взрыва. По их мнению, Вселенная будет продолжать расширяться бесконечно.
В последнее время считается, что это расширение ускоряется из-за тёмной энергии и тёмной материи. Согласно общей теории относительности, пространство может расширяться со скоростью, превышающей скорость света, но мы можем видеть только малую часть из-за ограничения, накладываемого скоростью света. Поскольку мы не можем проводить наблюдения за пределами диапазона света (или любого другого электромагнитного излучения), остается неясным, конечна Вселенная или бесконечна.
