Pozorovanie planét
Päť zo siedmych planét slnečnej sústavy (okrem Zeme) je na oblohe bez problémov pozorovateľných voľným okom. Sú to Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn. Vyzerajú ako jasné neblikajúce body nažltlej farby, Mars je dokonca výrazne oranžový. Spravidla sú jasnejšie ako hviezdy, alebo sú minimálne na úrovni najjasnejších hviezd. Od hviezd sa dajú ľahko rozlíšiť, pretože vo väčších výškach nad obzorom pri pokojnom vzduchu nikdy neblikajú. Bez ďalekohľadu vyzerajú všetky planéty ako body a nerozlíšime na nich nijaké pozornosti. Ich ďalším poznávacím znakom je, že sa zdržujú v blízkosti ekliptiky.
Ako Zem rotuje, vykonávajú planéty na oblohe zdanlivý pohyb z východu na západ. Okrem toho však konajú aj vlastný, veľmi pomalý pohyb vzhľadom na hviezdy. Tento pohyb nie je rovnomerný a ich zdanlivá dráha nie je rovnobežná s ekliptikou. Vonkajšie planéty približne raz za rok vykreslia na oblohe slučku, alebo obrazec v tvare "s". Planéty obiehajúce vo vnútri dráhy Zeme, čiže Merkúr a Venuša, môžu za rok urobiť aj viac slučiek. Slnko ani Mesiac slučky nerobia. Tento nerovnomerný pohyb planét si ľudia dlho nevedeli správne vysvetliť a komplikoval výklad fungovania vesmíru podľa geocentrických predstáv. Dnes vieme, že tento nezvyčajný zdanlivý pohyb planét vzniká zložením pohybu Zeme a pohybu planéty okolo Slnka, pričom oba pohyby sú nerovnomerné.
Keďže najvzdialenejšie dve planéty slnečnej sústavy nie sú viditeľné voľným okom, boli objavené až v roku 1781 (Urán) a 1846 (Neptún). Najjasnejšia planéta je Venuša, ktorá je aj v minime svojej jasnosti tretím najjasnejším objektom na oblohe po Slnku a Mesiaci. Najmenej jasný je Neptún, ktorý dosahuje 7,8 až 8 magnitúd.
Významné polohy planét voči Zemi sa nazývajú aspekty.
Planéty mimo slnečnej sústavy nie sú pozorovateľné ani voľným okom, ani väčšinou súčasných ďalekohľadov. Najväčšie ďalekohľady sú schopné zachytiť niektoré exoplanéty fotograficky, ale bez možnosti rozlíšiť akékoľvek detaily na ich povrchu.
Päť planét viditeľných voľným okom poznali ľudia už v staroveku. Keďže sa na oblohe pohybovali podľa prvých pozorovaní úplne chaoticky, dostali v gréčtine pomenovanie planétés - „pútnici“ alebo "tuláci". Babylončania zanechali stovky hlinených tabuliek so zápiskami o pozorovaní planét v staroveku. Dokázali tiež veľmi presne určiť, za aký čas sa planéty dostanú do rovnakej polohe voči Slnku (čiže ich synodickú obežnú dobu). Hlavným dôvodom pozorovania planét v minulosti bola túžba nájsť súvislosti medzi pohybom nebeských telies a ľudskými osudmi. Planéty sa preto v minulosti pozorovali skôr z astrologických ako z astronomických dôvodov.
Prvé predstavy o reálnom priestorovom usporiadaní planét boli geocentrické. Zem, vtedy ešte nepovažovaná za planétu, mala byť stredom vesmíru a všetky ostatné telesá vrátane planét ju mali obiehať. Podľa Aristotela obiehali vo vzrastajúcej vzdialenosti od Zeme Mesiac, Slnko, Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter, Saturn a najvzdialenejšia bola sféra hviezd. Tento jednoduchý systém však nebol schopný vysvetliť všetky pozorované pohyby planét na oblohe. Planéty totiž medzi hviezdami nekonali rovnomerný, ale striedavo zrýchľovali, spomaľovali, či dokonca zdanlivo úplne zastali. Preto museli byť geocentrické predstavy o svete niekoľkokrát upravované do čoraz komplikovanejších podôb, aby zodpovedali pozorovaniam. Najväčšiu reformu v rámci geocentrického systému priniesol Klaudios Ptolemaios, ktorý vytvoril pre planéty zložitý systém pohybu po deferentoch, epicykloch a ekvantoch. Planéty v jeho predstavách obiehali po malých kružniciach epicykloch, ktorých myslené stredy zase obiehali okolo Zeme po väčších kružniciach - deferentoch. Stred deferentu bol umiestnený mimo stredu Zeme. Jeho systém umožňoval pomerne presne vypočítať budúce polohy planét aj napriek tomu, že vychádzal z nesprávneho predpokladu o usporiadaní telies slnečnej sústavy.
Hoci už v staroveku sa objavovali prvé heliocentrické názory, o víťazstvo heliocentrizmu sa zaslúžil až poľský astronóm Mikuláš Kopernik. Do stredu svojho vesmíru umiestnil Slnko a okolo neho obiehala Zem a všetky ostatné vtedy známe planéty. Obežné dráhy planét však stále považoval za kruhové. Skutočný tvar dráh a zákony pohybu planét objavil Johannes Kepler začiatkom 17. storočia. Jeho tri zákony pohybu planét sú (po zanedbaní rušivého vplyvu iných faktorov) platné dodnes.
Už Ptolemaios poznal správne pomery vzdialeností planét od Slnka. To znamená, že vedel, koľkokrát je jedna planéta vzdialenejšia od Slnka, než druhá. Ich skutočná vzdialenosť však zostávala dlho nejasná. Prvýkrát úspešne zmeral vzdialenosť planéty (Marsu) od Zeme Giovanni Domenico Cassini a tento údaj použil na zistenie vzdialenosti Zeme od Slnka.
13. marca 1781 William Herschel objavil siedmu planétu, Urán. V roku 1846 Johann Gottfried Galle objavil ďalšie veľké teleso slnečnej sústavy, planétu Neptún a v roku 1930 Clyde Tombaugh objavil prvý transneptúnsky objekt Pluto, dlho označovaný ako planéta. Prvá planéta objavená mimo slnečnej sústavy bola planéta obiehajúca pulzar B1257+12. Objavil ju poľský astronóm Alex Wolszczan v roku 1992.