Η αυγή της εξωγαλαξιακής αστρονομίας ήταν το 1917, όταν ο Αμερικανός αστρονόμος Χέμπερ Κέρτις παρατήρησε έναν αστρικό νέο στο M31, το επίσημο όνομα αυτού που τότε ονομαζόταν το Μεγάλο Νεφέλωμα της Ανδρομέδας. Εκείνη την εποχή, τα σπειροειδή νεφελώματα όπως η Ανδρομέδα θεωρούνταν ότι βρίσκονται μέσα στον δικό μας γαλαξία, με μέγεθος μόνο αρκετές φορές μεγαλύτερο από αυτό του ηλιακού μας συστήματος και απόσταση μικρότερη από 50,000 έτη φωτός. Νόμιζαν ότι ο Γαλαξίας του Γαλαξία αντιπροσώπευε ολόκληρο το σύμπαν.
Αφού παρατήρησε τη nova στο M31, ο Curtis έψαξε το φωτογραφικό αρχείο, παρατηρώντας 11 επιπλέον novae στην περιοχή. Αν το M31 ήταν απλώς ένα αστρικό νεφέλωμα, γιατί υπήρχαν τόσοι πολλοί νέοι μέσα του και γιατί αυτοί ήταν χαρακτηριστικά πιο αμυδροί από άλλους καινοφανείς; Αιτιολογώντας την παρατήρηση ότι αυτοί οι νέοι ήταν περίπου 10 μεγέθη πιο αμυδροί από τους νέους που είναι γνωστό ότι εμφανίζονται στον δικό μας γαλαξία, ο Κέρτις δήλωσε ότι το Μεγάλο Νεφέλωμα της Ανδρομέδας ήταν στην πραγματικότητα ένα «νησιωτικό σύμπαν», διαφορετικό από τον Γαλαξία και βρίσκεται 500,000 έτη φωτός μακριά. . Οι αστρονόμοι αρχικά δεν αποδέχθηκαν την υπόθεσή του και ξεκίνησε μια επιστημονική συζήτηση.
Το 1920, ο Χάρλοου Σάπλεϊ, ένας άλλος Αμερικανός αστρονόμος, προκάλεσε τον Κέρτις σε μια μεγάλη συζήτηση για σημαντικά αστρονομικά ζητήματα της εποχής, συμπεριλαμβανομένου του εάν τα σπειροειδή νεφελώματα όπως η Ανδρομέδα ήταν πραγματικά έξω από τον δικό μας γαλαξία. Πολλοί συνάδελφοι αστρονόμοι παρακολούθησαν τη συζήτηση, αλλά τα τελικά αποτελέσματα ήταν ασαφή. Μόλις το 1925, όταν ο Edwin Hubble (από το όνομα του οποίου ονομάζεται το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble) δημοσίευσε παρατηρήσεις από το τηλεσκόπιο Hooker 100 ιντσών, το μεγαλύτερο τότε στον κόσμο, που είχε ανακαλύψει μεταβλητά αστέρια Κηφειδών στα νεφελώματα της Ανδρομέδας και τα χρησιμοποίησε για να μετρήσει την απόστασή του, βρέθηκε ότι είναι τεράστια 2.5 εκατομμύρια έτη φωτός. Η εποχή της εξωγαλαξιακής αστρονομίας είχε ξεκινήσει και το νεφέλωμα της Ανδρομέδας μετονομάστηκε σε Γαλαξία της Ανδρομέδας.
Τα τελευταία 80 χρόνια, η εξωγαλαξιακή αστρονομία είναι ένας ενεργός τομέας έρευνας. Με τη μέτρηση της σχετικής ταχύτητας των γαλαξιών χρησιμοποιώντας την οπτική υπογραφή τους, διαπιστώθηκε ότι όλοι οι γαλαξίες απομακρύνονται ο ένας από τον άλλο και ολόκληρο το σύμπαν διαστέλλεται. Το 1998, παρατηρήσεις του σουπερνόβα Τύπου Ia υπέδειξαν ότι η επέκταση επιταχύνεται. Οι κοσμολόγοι πιστεύουν τώρα ότι είναι πιθανό το σύμπαν να καταλήξει σε έναν «Θάνατο θερμότητας» όπου η επιταχυνόμενη διαστολή προκαλεί τη διασπορά και το πάγωμα όλης της ύλης.
Ένα σημαντικό επεισόδιο στην εξωγαλαξιακή αστρονομία είναι η ανακάλυψη και διερεύνηση κβάζαρ, ραδιοπηγών QUasi-stellAR. Αυτές οι φωτεινές σημειακές πηγές ήταν γνωστό ότι ήταν πολύ φωτεινές και πολύ απομακρυσμένες, μεταξύ των πιο απομακρυσμένων γνωστών αντικειμένων, με μερικά να απέχουν έως και 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός. Αν και τα κβάζαρ παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1950, μόλις τη δεκαετία του 1970 άρχισε να προκύπτει μια επιστημονική συναίνεση σχετικά με τη φύση των κβάζαρ: ήταν ενεργοί γαλαξιακούς πυρήνες, αποτελούμενοι από υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες που ρουφούσαν υλικό αξίας πολλών ηλιακών μαζών ανά αιώνα. και απελευθερώνοντας τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας στη διαδικασία. Έχουν κατασκευαστεί επίσημα μοντέλα για να το περιγράψουν αυτό και ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια στην εξωγαλαξιακή αστρονομία λύθηκε.
Σήμερα, εκατομμύρια γαλαξίες έχουν φωτογραφηθεί και ταξινομηθεί από επιστήμονες, μερικές φορές ακόμη και με τη βοήθεια του κοινού (όπως στο GalaxyZoo). Οι γαλαξίες είναι είτε σπειροειδείς είτε ελλειπτικοί. Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου εκατό δισεκατομμύρια γαλαξίες στο παρατηρήσιμο σύμπαν. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτός είναι περίπου ο ίδιος με τον αριθμό των νευρώνων σε έναν ανθρώπινο εγκέφαλο.