Zora ekstragalaktičke astronomije bila je 1917. godine, kada je američki astronom Heber Curtis promatrao zvjezdanu novu unutar M31, formalnog naziva za ono što se tada zvalo Velika Andromedina maglica. U to vrijeme smatralo se da spiralne maglice poput Andromede leže unutar naše galaksije, s veličinom samo nekoliko puta većom od veličine našeg Sunčevog sustava i udaljenosti manjom od 50,000 svjetlosnih godina. Mislili su da galaksija Mliječni put predstavlja cijeli svemir.
Nakon što je promatrao novu u M31, Curtis je pretražio fotografski zapis, primijetivši 11 dodatnih novih u regiji. Ako je M31 bila samo zvjezdana maglica, zašto je unutar nje bilo toliko novih i zašto su one bile karakteristično blijeđe od drugih novih? Obrazlažući zapažanje da su ove nove bile oko 10 magnituda slabije od novih za koje se zna da se javljaju u našoj galaksiji, Curtis je izjavio da je Velika maglica Andromeda zapravo “otočki svemir”, različit od Mliječnog puta i udaljen 500,000 svjetlosnih godina . Astronomi isprva nisu prihvatili njegovu hipotezu i započela je znanstvena rasprava.
Godine 1920., Harlow Shapley, još jedan američki astronom, izazvao je Curtisa na veliku raspravu o važnim astronomskim pitanjima tog vremena, uključujući jesu li spiralne maglice poput Andromede stvarno bile izvan naše galaksije. Mnogi kolege astronomi pratili su raspravu, ali konačni rezultati su bili neuvjerljivi. Tek 1925. godine, kada je Edwin Hubble (po kojem je svemirski teleskop Hubble nazvan) objavio opažanja sa 100-inčnog Hookerovog teleskopa, tada najvećeg na svijetu, otkrio je promjenjive zvijezde Cefeida u Andromedinim maglicama i upotrijebio ih za mjerenje njegove udaljenosti, utvrđeno je da je to ogromnih 2.5 milijuna svjetlosnih godina. Počelo je doba ekstragalaktičke astronomije i Andromedina maglica je preimenovana u Andromedinu galaksiju.
Posljednjih 80 godina ekstragalaktička astronomija bila je aktivno područje istraživanja. Mjerenjem relativne brzine galaksija koristeći njihov optički potpis, utvrđeno je da se sve galaksije udaljuju jedna od druge i da se cijeli svemir širi. U 1998. promatranja supernove tipa Ia čak su sugerirala da se širenje ubrzava. Kozmolozi sada misle da je vjerojatno da će svemir završiti u “toplinskoj smrti” gdje ubrzano širenje uzrokuje raspršivanje i smrzavanje sve materije.
Važna epizoda u ekstragalaktičkoj astronomiji je otkriće i istraživanje kvazara, KVazizvjezdanih radio izvora. Poznato je da su ti izvori svijetlih točaka vrlo svijetli i vrlo udaljeni, među najudaljenijim poznatim objektima, od kojih su neki udaljeni čak 13 milijardi svjetlosnih godina. Iako su kvazari prvi put uočeni 1950-ih, tek 1970-ih počeo se stvarati znanstveni konsenzus o prirodi kvazara: bili su to aktivne galaktičke jezgre, koje se sastoje od supermasivnih crnih rupa koje usisavaju nekoliko solarnih masa vrijednih materijala po stoljeću. i oslobađanje golemih količina zračenja u tom procesu. Formalni modeli su izgrađeni da bi se to opisali, a riješena je i jedna od najvećih misterija u izvangalaktičkoj astronomiji.
Danas su znanstvenici fotografirali i klasificirali milijune galaksija, ponekad čak i uz pomoć javnosti (kao u GalaxyZoou). Galaksije su spiralne ili eliptične. Procjenjuje se da postoji oko stotinu milijardi galaksija u svemiru koji se može promatrati. Zanimljivo je da je to otprilike isto kao i broj neurona u ljudskom mozgu.