Ο νυχτερινός ουρανός έμπνεε πάντα την επιστήμη. Το ίδιο συνέβη και στον αραβικό κόσμο πριν από περισσότερα από χίλια χρόνια, όταν δεκάδες επιστήμονες συγκεντρώνονταν στα αστεροσκοπεία της Δαμασκού, της Σαμαρκάνδης, της Μαράγκα, της Βαγδάτης, της Κωνσταντινούπολης και της Κόρδοβας για να μελετήσουν τα άστρα. Και φυσικά, κανένα άλλο ουράνιο σώμα δεν συνδέθηκε τόσο στενά με τον ισλαμικό πολιτισμό όσο η Σελήνη. Οι συνεχείς υπολογισμοί και οι παρατηρήσεις του σεληνιακού έτους (354 ημερών) ήταν απαραίτητοι για τον καθορισμό των σημαντικότερων θρησκευτικών τελετών και πρακτικών.
Στην πραγματικότητα, η λατρεία της Σελήνης συνδέεται με αρχέγονες θεότητες της αραβικής μυθολογίας, ήδη πριν από την εμφάνιση του Ισλάμ. Στο «Βιβλίο των ειδώλων» του Άραβα ιστορικού Ιμπν αλ-Καλμπί (737-819) παρουσιάζονται οι τρεις κύριες θεές της Μέκκας: η Αλ-Λατ (ημισέληνος), η Αλ-Ούζα (πανσέληνος) και η Μανάτ (φθίνουσα ημισέληνος). Αυτή η τριπλή μορφή της Σελήνης απαντά επίσης σε αρκετές προχριστιανικές ευρωπαϊκές φυλές και, βέβαια, στην ελληνορωμαϊκή παράδοση (Εκάτη, Λούνα). Η ημισέληνος ήταν ιδιαίτερο σύμβολο της βυζαντινής Κωνσταντινούπολης και στη συνέχεια υιοθετήθηκε από την Οθωμανική Αυτοκρατορία.
Ωστόσο, η Σελήνη δεν ήταν το μόνο ουράνιο σώμα που γοήτευσε τους Άραβες αστρονόμους, οι οποίοι έδωσαν ονόματα σε τόσα άστρα, ώστε 165 φέρουν ακόμη αραβικά ονόματα. Ο Πέρσης αστρονόμος του 10ου αιώνα Αμπντ αλ-Ραχμάν αλ-Σούφι ήταν ο πρώτος που ανέφερε τον γαλαξία της Ανδρομέδας —τον γειτονικό μας γαλαξία— και τον ονόμασε «μικρό σύννεφο». Το όνομα του άστρου Δενέβολα στον αστερισμό του Λέοντα προέρχεται από την αραβική λέξη ντανάμπ (dhanab) και σημαίνει «η ουρά του λιονταριού». Το λαμπρότερο άστρο του Ταύρου είναι ο πορτοκαλί Αλδεβαράν, που πήρε το όνομά του από την αραβική φράση για «ο ακόλουθος».
Η αστρονομία ήταν λοιπόν σημαντική για τον ισλαμικό κόσμο. Οι αστρονόμοι βοηθούσαν στην κατασκευή και τη λειτουργία των τεμενών, δίδασκαν σε σχολεία και μεντρεσέδες και συμβούλευαν τους ηγεμόνες. Ο χαλίφης αλ-Μαμούν ήταν εκείνος που ξεκίνησε την παράδοση της ίδρυσης αστεροσκοπείων για τη μελέτη των άστρων και των πλανητών, όταν δημιούργησε εγκαταστάσεις στη συνοικία αλ-Σαμασίγια της Βαγδάτης και στο όρος Κασιούν της Δαμασκού. Επιπλέον, για τους πρώιμους πολιτισμούς ήταν ευκολότερο να παρατηρούν τους πλανήτες και τα άστρα ακόμη και με γυμνό μάτι, αφού δεν υπήρχαν τα έντονα φώτα των πόλεων. Ο Ερμής, η Αφροδίτη, ο Άρης, ο Δίας και ο Κρόνος είναι ορατοί με γυμνό μάτι.
Επειδή ο ουρανός έχει τάξη και λογική, οι αστρονόμοι προσπάθησαν να προβλέψουν τη θέση του Ήλιου και των άλλων άστρων κατασκευάζοντας όργανα που αναπαριστούσαν ουράνια σώματα και τις τροχιές τους, όπως οι ουράνιες σφαίρες και οι αστρολάβοι. Τα μοντέλα αυτά κατασκευάζονταν με σημείο αναφοράς τη Γη. Οι αστρονόμοι του αραβικού κόσμου κληρονόμησαν σημαντικές γνώσεις από τους Έλληνες και τους πολιτισμούς της Μεσοποταμίας, τις οποίες βελτίωσαν, κάνοντας τους υπολογισμούς και τις προβλέψεις όλο και πιο ακριβείς χάρη σε αυτά τα όργανα.
Ο αστρολάβος, για παράδειγμα, ήταν το όργανο με το οποίο προσδιοριζόταν η θέση του Ήλιου και άλλων ουράνιων σωμάτων, ένα είδος πρώιμου GPS. Στην πράξη, οι άνθρωποι τον χρησιμοποιούσαν για να βρίσκουν την ώρα μέρα ή νύχτα, να προσανατολίζονται στη στεριά και να υπολογίζουν την ανατολή και τη δύση του ηλίου. Η κατασκευή αστρολάβων ήταν μάλιστα κλάδος εφαρμοσμένης επιστήμης με μεγάλο κύρος τον 10ο αιώνα. Ο λόγιος Ιμπν αλ-Ναντίμ παραθέτει έναν κατάλογο με 16 ονόματα κατασκευαστών αστρονομικών οργάνων και μηχανών, ανάμεσά τους και μία γυναίκα, την αλ-Ιτζλίγια αλ-Αστρουλαμπί από το Χαλέπι. Η αλ-Ιτζλίγια σπούδασε και ακολούθησε την επιστήμη του πατέρα της, διακρίθηκε για τη δεξιοτεχνία της και προσλήφθηκε στην αυλή του ηγεμόνα της βόρειας Συρίας Σαΐφ αλ-Ντάουλα, όπου και εργάστηκε.
Τέλος, ο ισλαμικός πολιτισμός συνέβαλε σημαντικά στην παγκόσμια επιστήμη, αφήνοντας μια κληρονομιά ακριβών παρατηρήσεων και πλανητικών μοντέλων. Οι μουσουλμάνοι λόγιοι μετέφρασαν, αξιοποίησαν και διέδωσαν την παλαιότερη γνώση σε όλο τον κόσμο που δεχόταν την αραβική επιρροή, λειτουργώντας ως γέφυρα ανάμεσα στο γεωκεντρικό σύστημα του Πτολεμαίου και στο ηλιοκεντρικό σύστημα του Κοπέρνικου στην Ευρώπη.