从1610年伽利略将望远镜对准月球开始，天文学家们便绘制了一张张月球地图。随 着天文望远镜性能的不断提升，火星也逐渐引起了天文学家的兴趣。其中，最值得注意 的是意大利天文学家乔瓦尼•夏帕雷利，他绘制的火星地表图清楚地显示了火星上的 “运河”，这引起了天文学家们激烈的争论。
  伽利略所制造的性能最佳的望远镜也只能够将月球的影像放大至肉眼视觉的6倍。 尽管如此，他依然绘制了数张月球地表细节图，并且证实月面之所以看起来斑驳不平是由陨坑与山脉造成的。1645年，佛兰德制图师迈克尔•朗格尔努斯出版发行首张月球地 表细节图，并首次使用著名天文学家、科学家的名字命名月球山脉及其他地表特征。
  例如，他用古希腊著名天文学家喜帕恰斯的名字将月球表面最为显著的陨石坑命名为喜帕 恰斯坑。与同一时代的其他科学家一样，他也认为月球表面暗的区域是广阔的海洋，因 此将其命名为“海”。尽管如此，科学家们对于月球表面坑的起源仍存在争议，不清楚 它们是由古代月球地表火山爆发形成的，还是由彗星撞击月球表面形成的。
  1836年，英国天文学家弗朗西斯•贝利通过描绘并分析“贝利珠”现象得出结论：月球表面存在大型山脉。日食发生时，贝利注意到，尽管月球遮住了太阳，但是在月球 边缘却存在一些明亮的小点，如同一串晶盈透亮的水珠，这就是“贝利珠”现象。贝利 正确解释了这一现象的成因，即太阳光线穿过月球表面高山之间的峡谷时，产生了“贝 利珠”。
  1839年，法国绘画及摄影艺术先驱者路易斯•达盖尔使用银板照相法拍摄月球照片。随后，美籍英裔科学家约翰•德雷珀利用银板照相法正式拍摄了几组月球照片。随 着科技的进步，更快更好的照相用感光乳液问世，使得拍摄月球更容易。不过在19世纪 末之前，根据观测手工绘制月球地表细节图的工作一直没有停止过，这其中包括德国天文学家威廉•罗曼绘制的月球地图，以及于1878年出版的由德国天文学家约翰•施密特绘制的月球地图等。
  20世纪，科学家们才可以近距离拍摄月球。1945年，美国国家信号 公司使用雷达反射绘制月球地图，而更细节化的照片则分别由20世纪50年代前苏联发射的 “月球探测器号”以及20世纪60年代美国太空总署发射的“月神号”探测仪发回地球。火星始终令人着迷，特别是这颗红色星球可能存在生命的说法更吸引着人们。
  1666 年，意大利天文学家乔瓦尼•卡西尼首次指出：火星的南北两极存在冰盖。随后意大利制图师、天文学家吉亚克莫•马拉尔蒂于1704年证实了卡西尼的结论，并手绘了火星冰 盖随着火星季节的不同而变化的一系列地图。卡西尼也曾根据自己8年的观测绘制了一 张月球地图，并在此后一个多世纪内被奉为标准参照图。
  火星表面的暗区域也第一次被 认为是“海”以及干涸后的“海床”。1877年，科学家的注意力再次转向火星这颗巨大的红色星球。意大利天文学家乔瓦尼•夏帕雷利绘制了一张火星地表图，并用暗线着重标明了他称之为“沟壑”的区域， 不过，翻译成英文后竟变成了“运河”。
  这使美国业余天文学家波西瓦尔•洛韦尔由此 认为这些“河床”是“火星人”开凿的灌溉系统，用于将冰盖融化后的水运送至火星赤 道附近的区域。洛韦尔于1905年在亚利桑那州天文台拍摄了首张火星照片。现代天文学 家认为火星“运河”仅仅是历史的误会，从美国于1%5年发射的“水手四号”以及1971 年发射的“火星号”探测器得知：火星“运河”不过是光学幻像而已。
  而火星两极的冰盖则主要是由处于冰冻状态的二氧化碳组成。