Le maggiori costellazioni, cioè raggruppamenti di stelle, furono ideate migliaia di anni fa, all'inizio della storia umana da popoli. La fervida immaginazione dell'uomo identificò, in particolari allineamenti o gruppi di stelle, i contorni di personaggi e le creature della mitologia greca, popolando il cielo di fantastiche raffigurazioni. Le costellazioni non hanno significato reale, è una semplice coincidenza che formino dei disegni, in quanto dovuti alla proiezione sulla volta celeste di stelle che in quasi tutti i casi non hanno alcuna connessione reale tra loro, perché si trovano alle distanze più disparate tra loro e dalla Terra.
Alcune costellazioni, come Orione o Cassiopea, hanno una configurazione più facilmente riconoscibile che non altre. Tra le altre, particolare importanza hanno le dodici costellazioni dello Zodiaco, i cui nomi sono a tutti familiari, che sono quelle alle quali il Sole passa davanti nel suo percorso annuale. Va però detto che i segni astrologici dello Zodiaco non coincidono con le costellazioni astronomiche moderne che pur hanno gli stessi nomi.

Per gli antichi le costellazioni rappresentavano un modo semplice ed efficace per riuscire subito ad individuare determinate stelle, la cui diversa posizione nel corso della notte e dei mesi dell'anno era, per motivi pratici, di estrema importanza. Dai reperti che ci sono pervenuti sappiamo che già le civiltà Sumera e Babilonese, due tra le più antiche attualmente conosciute (che si svilupparono in Mesopotamia verso il 4000-3000 a.C.), usavano unire idealmente insiemi di stelle in modo da rappresentare dei, eroi ed animali sacri delle loro tradizioni. Alcune di queste rappresentazioni vennero trasmesse agli Egizi e poi ai Greci e queste civiltà, a loro volta, posero in cielo i personaggi delle loro mitologie. Purtroppo le testimonianze oggi conosciute sulle costellazioni Sumere ed Egizie sono alquanto frammentarie, ma al contrario sappiamo molto su quelle Greche. A fornirci gran parte delle informazioni sono stati due scrittori: Arato e Tolomeo.
Arato era un poeta greco che attorno al 270 a.C. compose I Fenomeni, dal greco Phainomena, ovvero "le apparenze", riferito a ciò che appare in cielo. Si tratta di un poema a carattere astronomico nel quale sono citate alcune delle costellazioni ancora oggi in uso. Attualmente è questa la testimonianza scritta più antica su tali costellazioni, affermando che la nascita di queste costellazioni è comunque precedente al suo tempo.
Tolomeo fu uno scienziato ed astronomo greco che nel 150 d.C. circa scrisse un trattato, oggi conosciuto con il nome dato alla sua traduzione in arabo l'Almagesto. Il testo conteneva un riassunto della conoscenza astronomica greca tra cui un catalogo di 1022 stelle raggruppate in 48 costellazioni, tutte utilizzate ancora oggi, esclusa la costellazione della "Nave Argo". Proprio per questa loro antica origine sono comunemente dette costellazioni "classiche", ma tuttavia le stelle descritte coprivano solo la porzione di cielo visibile dalla Grecia. Un'ampia regione celeste attorno al Polo Celeste Sud, regione non visibile da quei luoghi, rimaneva ancora da scoprire.
Gli antichi astronomi diedero anche un nome alle stelle più splendenti e con tale nome di derivazione araba, greca o latina, tali stelle vengono conosciute ancora oggi. Così ad esempio Castore, la stella più brillante dei Gemelli, prende il nome dal latino Castor, uno dei Dioscuri; Sirio, la stella più luminosa del Cane Maggiore, deriva dal greco "seirios", cioè splendente, mentre Deneb, la stella più brillante del Cigno, deriva dall'arabo e significa "coda". Le stelle di una costellazione possono anche essere indicate con una lettera dell'alfabeto greco (lettera di Bayer), in ordine decrescente di splendore, seguita dal genitivo latino della costellazione cui appartengono. Così, ad esempio, Bellatrice è Gamma Orionis, perché è la terza in ordine di splendore tra le stelle appartenenti alla costellazione di Orione.

Oggi per gli astronomi le costellazioni hanno ancora una loro utilità. Attualmente le costellazioni sono 88, derivanti dall'elenco delle 48 riconosciute da Tolomeo. Nel tempo i confini tra le costellazioni, stabiliti dagli antichi astronomi sotto forma di linee sinuose, sono stati modificati. Alcune delle più grandi sono state divise e si conviene intendere per costellazione, non solo un gruppo o allineamento di stelle, ma un determinato settore di cielo stellato. Così come ogni Stato è delimitato dai suoi confini, allo stesso modo ad ognuna delle 88 costellazioni sono stati assegnati dei confini sulla volta celeste. Tali confini spesso si estendono oltre le figure stesse in modo che l'nsieme di queste 88 aree copra tutto il cielo. A ciascuno degli 88 settori è stato assegnato il nome della costellazione ivi contenuta. Quindi quando un astronomo afferma di aver osservato una stella in Andromeda, non vuole dire che tale stella appartiene necessariamente alla figura della costellazione, ma solo che è stata vista nel settore del cielo così denominato. Naturalmente questi settori sono solo delle aree immaginarie disegnate sulla volta celeste.