自人类抬头仰望星空开始，就从未停止过惊叹于它的美丽与神秘。天文学被认为是最古老科学，在数千年里一直激励着人类对未知的探索。有关天象的记载在史前的石窟壁画中就出现过。一些如埃及金字塔、英国巨石阵等历史遗迹，似乎都精确地与太阳、月亮和星辰的起落基点以及方位相对应。今天，我们很难想象远古的人类究竟是如何建成有着这等结构的建筑，这种不解也引发了许多的猜想和假说。
有人认为要留下这等壮观的遗迹，建造者必须具备一定的数学和科学知识；另有一些人怀疑这些遗迹的建成必定得到了外星人的指导。但我们对于古人是如何理解天空、并发展出宇宙学的，又究竟了解多少呢？
1970年代，一门名为“考古天文学”或“文化天文学”的学科应运而生，它的出现为这类问题提供了许多有趣的见解。这是一门结合了多个专业的跨领域学科，其中包括了天文学、考古学、人类学和种族天文学（研究当代文化对天象的解释和实践）。
埃及金字塔是最令考古学家为之神往的古代遗迹之一，有几个金字塔内含有非常高精度的方位布局。
19世纪末，埃及古物学者 Flinder Petrie 对吉萨金字塔进行了首次高精度调研。他发现三座吉萨金字塔以非常精确的方式与方位基点对齐，误差角度在0.25°以内。但古埃及人是如何知道并做到这一点的呢？2014年，研究吉萨金字塔的工程师 Glen Dash 提出了一个理论，他借鉴了古老的“印度圆方法”，这是一种只需借助一根线、一个直杆和它在太阳照射下的阴影，就能精确绘制出东西走向的直线的方法。
他概述了如何只运用这种方法就可以建造金字塔。
2001年的一项研究提出，大熊星座中的两颗恒星“天权（Megrez）”和“天玑（Phad）”，可能是关键之所在。这是两颗在整个夜晚中都明亮可见的星星。通过运用一种名为麦开特（merkhet）的古老天文仪器，人们可以在它们正处于夜空中最低位置时标记方位北。麦开特是由一个有着一根铅垂线悬于木头手柄上的条状仪器，可用来瞄准星辰的位置。
考古天文学也为解开巨石阵的谜题提供更多更好的思路。在2006年的一项研究中，考古学家识别出了巨石阵附近的奇怪木圈，认为它们可能代表着生，而巨石阵的岩石则代表死。类似的意义还在马达加斯加的古迹中发现，这意味着这或许就是史前人类对生死的普遍看法。同时这也为理解巨石阵提供了更广更新的视角。还有其他人将巨石解释为通往地狱的通道。
尽管我们很容易假设史前人类是具有科学知识的，但我们必须记住，这反映的只是我们对天文学的现代观点。虽然考古天文学的多项研究表明，古人确实会进行天文观察，并将他们在生活中看到的许多内容融入其中。然而在这些神秘的古代建筑身上，仍蕴藏着许多关于它们的意义和起源的谜团。有着这样一个涵盖了尽可能多领域的学科，或许是我们找出史前人类曾经用过的方法的最佳途径。