圓規座空間天文的發展大致經歷了三個階段。最初階段致力于探明地球的輻射環境和地球外層空間的靜態結構，這個時期的主要工作是發展空間科學工程技術。第二階段開始探索太陽、行星和行星際空間。第三階段是從二十世紀七十年代起，開始探索銀河輻射源，并向河外源過渡。六十年代初以來，在太陽系探索和紅外、紫外、x射線、γ射線天文方面，都取得十分重大的成就。
圓規座空間探測首先在近地空間、行星際空間方面取得重大突破。發現日冕穩定地向外膨脹，電離氣體連續地從太陽向外流出，形成所謂太陽風。這些成就改變了原來的日地空間的概念。行星際空間探測清楚地揭示了行星際磁場的圖像，天體物理學家由此而得到啟示去尋找它與太陽本身的關系，并且產生研究太陽光球背景場的興趣。圓規座行星際空間是一個天然的等離子體實驗室，它提供了地面實驗室條件下無法比擬的規模和尺度。太陽風作為無碰撞的等離子體，通過對行星際空間中豐富的動力學現象的觀測而得到最充分的研究。
圓規座行星、月球的探測主要是依靠對行星、月球作接近飛行或在上面登陸的行星探測器來進行的。很自然，最先得到探索的行星是地球。1958年范愛倫設計了地球“探險者”1號，并在1959年通過這個衛星的測量發現了范愛倫輻射帶，對這一問題的繼續研究又揭示了地球周圍存在著一個復雜的巨大磁層，這是空間探索在行星科學方面的首次重大進展。接著開始對月球和其他行星的一系列探測，在這一階段得到很多有意義的資料，動搖了地面天文研究的許多結論。
在圓規座空間進行紅外天文探測始于六十年代后期。用高空飛機、平流層氣球、火箭等手段進行紅外探測已取得許多重要成果。七十年代初期，幾次火箭巡天探測，在波長4、11和20微米波段發現三千多個紅外源，描繪出一幅完全不同于光學天空的新圖像。紅外源包括了星前物質、恒星、行星狀星云、電離氫區、分子云、星系核和星系等。中、遠紅外的探測還發現一些星系、類星體等存在著預想不到的強輻射，如3C273、NGCl068、M82等。在某些情況下，它們的紅外亮度比它們在其余波段的全部輻射還要大三、四個量級。這種極強的紅外輻射機制迄今未能解釋。人造衛星發射成功以來，紫外天文探測有了新的飛躍。由于使用了裝載在軌道太陽觀測臺衛星上的掃描式紫外分光光譜儀，獲得空前豐富的紫外發射線光譜資料。這些資料具有極高的空間分辨率，對色球—日冕過渡層的物態研究頗有價值，從而為建立更精細的過渡層理論模型提供了實驗依據。
圓規座
恒星紫外輻射研究的主要課題是一些有關恒星大氣模型的問題。圓規座空間觀測表明，早型星在紫外波段有強烈的紫外連續譜和共振線。這種輻射與恒星大氣的模型的關系十分密切，因而可以用來研究恒星大氣。晚型星的紫外輻射類似太陽，主要來自色球和星冕。最近的一些觀測證實，有些晚型星存在明顯的色球層或外圍高溫氣體。這反映色球、日冕結構可能普遍存在于恒星中。紫外探測對星際物質的研究有特殊用處，因為星際物質包含有塵埃，它對不同波長的電磁輻射消光不同，這是研究星際塵埃本身的主要依據。根據大量空間觀測得到的紫外波段消光的特點，人們得知星際塵埃包含有線度約為0.1微米的石墨塵粒。星系的紫外探測也已開始。觀測證實星系存在強烈紫外輻射，并且顯示出較大的紫外色余，這也許是星系中存在大量熱星的表現。六十年代初期開始的大量X射線探測，已經給我們展示了一幅與光學天文截然不同的宇宙圖像。太陽X射線天文的主要貢獻是弄清了太陽X輻射中的三個成分——寧靜、緩變和突變成分。寧靜成分的X輻射起源于太陽色球外層和日冕區的熱輻射，具有連續輻射和線輻射。緩變成分與活動區上空的日冕凝聚區有關；突變成分則和耀斑爆發或其他日面偶發性活動有關，人們常稱為X射線爆發。
