1931年，来自俄克拉荷马州的无线电工程师央斯基（Karl Jansky，1905—1950）运用改进过的天线，以确定无线电话联络的干涉源，由此创建了天文学中一门崭新的分支，叫做射电天文学。他在1932年发表了第一篇论文，1933年确定他发现的天体射电辐射来自银河系。
然而，这个领域并没有立时流行。射电天文学最早是从1946年由澳大利亚的欧文（E.G.Bowen）领导的太阳研究开始的。1947年，射电天文学家追踪第一个射电天体，发现它与肉眼观察到的蟹状星云位置吻合。今天天空的射电定位可以用来制作图像，帮助我们“看见”遥远星系和恒星的温度等级和热量分布。
射电望远镜往往用盘状天线收集射电波。然而也有可能，建造射电波天线时不建造盘状天线，这正是央斯基贯彻的思想。英国有一组成功的天文学家，在休伊什（Anthony Hewish，1924—）领导下，就是这样做的。平常射电天文学所用天线是用金属或导线网做成凹面反射区。最有趣的一个是世界上最大的固定盘式射电天线，安装在波多黎各的阿雷西博。这台望远镜建于1963年，天线盘直径1000英尺，占地25英亩。天线盘由40000个单个的反射面板组成，附在钢缆网络上。大量面板把来自太空的入射射电波聚焦于悬挂在天线盘上方的检测平台。近年来，射电天文学家提高了设备的分辨率，办法是建造一排天线，例如新墨西哥州索科洛的巨型阵列（VLA），它是世界上最大的射电望远镜阵列，由27个望远镜天线盘组成，在平地上排列成大Y字形。
射电天文学在第二次世界大战之前并没有真正流行，但是当它流行以后，天文学家开始对这种探索天空的新方法激动万分，射电波可以穿透尘埃云，而尘埃云会吸收太空中的太阳光，从而使光学天文学不易展开。射电波对银河系中心的研究特别有帮助，因为用普通的办法完全看不到它们。
桑达奇和马尔顿·施密特（Maarten Sehmidt，1929—）发现类星体与休伊什和约瑟琳·贝尔（Joeelyn Bell，1943—）发现脉冲星用的手段都是射电天文学。
