ในสมัยที่การถ่ายภาพด้วยฟิล์มเป็นกระแสหลักนั้น การถ่ายภาพดวงดาวมักจะต้องใช้เวลาจำนวนมาก โดยอาจใช้เวลาหลายชั่วโมงในการถ่ายภาพหนึ่งภาพ นั่นเป็นเพราะความไวแสงของฟิล์มต่ำ ซึ่งทำให้เป็นไปไม่ได้ที่จะได้ภาพดวงดาวที่เพียงพอในช่วงเวลาสั้น ๆ ตัวอย่างเช่น ในยุคแรก ๆ ของยุคฟิล์ม จำเป็นต้องพยุงกล้องเป็นเวลาหลายสิบนาทีเพื่อถ่ายภาพบุคคลแม้ว่าจะเป็นในสภาพแวดล้อมที่สว่างจ้าในตอนกลางวันแสก ๆ นอกจากนี้ การถ่ายภาพด้วยฟิล์มยังอาจต้องประสบกับปรากฏการณ์ที่ความไวแสงไม่ได้แปรตามเวลาเปิดรับแสง โดยความไวแสงจะลดลงอย่างมากเมื่อเปิดรับแสงเป็นเวลานาน ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขอย่างรวดเร็วด้วยวิวัฒนาการอย่างรวดเร็วของการถ่ายภาพแบบอิเล็กทรอนิกส์และการจัดองค์ประกอบภาพ เช่น กล้องดิจิทัล

ตั้งแต่ช่วงปี 2010 เมื่อกล้องดิจิทัลได้รับความนิยม ความไวแสงในการถ่ายภาพของกล้องดิจิทัล นั้นสูงกว่ากล้องฟิล์มมาก และเป็นไปได้ที่จะถ่ายภาพดวงดาวได้ในเวลาอันสั้น

ในทางกลับกัน การเปิดรับแสงนานจะเพิ่มสัญญาณรบกวนให้กับภาพ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะเปิดรับแสงในช่วงเวลาสั้น ๆ แล้วจึงทำการสังเคราะห์รวมภาพ อาจใช้วิธีที่เรียกว่า การถ่ายภาพกล้องเย็น ซึ่งช่วยลดสัญญาณรบกวนแม้หลังจากเปิดรับแสงเป็นเวลานาน ใช้สำหรับถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าที่จาง ๆ ได้

สำหรับวิธีการถ่ายภาพแบบไล่ตามดาวนั้น เมื่อถ่ายภาพวัตถุท้องฟ้าจาง ๆ เช่น เนบิวลาและกระจุกดาว จะใช้ดาวนำทางเป็นตัวอ้างอิง เพื่อให้ฐานตั้งระบบศูนย์สูตรเคลื่อนที่ไปอย่างต่อเนื่องได้โดยไม่เบี่ยงเบนไป อุปกรณ์ที่นำทางอัตโนมัติโดยใช้กล้อง CCD ได้รับความนิยม นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์โดยใช้ตัวหมุนภาพบนฐานตั้งระบบขอบฟ้า เหมือนอย่างเช่น กล้องโทรทรรศน์ซูบารุของหอดูดาวแห่งชาติญี่ปุ่นที่ฮาวาย หรือ ซีรีส์ Meade LX200

นอกจากนี้ยังมีการหาทางระบายความร้อนของกล้องและ CCD เพื่อลดสัญญาณรบกวน

สำหรับการถ่ายภาพดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ อาจใช้วิธีการบันทึกในรูปแบบวิดีโอโดยใช้กล้องวิดีโอ แล้วจึงนำมาสร้างเป็นภาพถ่ายอีกที หากดูดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์ด้วยกำลังขยายสูง ภาพจะมีการกระเพื่อมอย่างเลี่ยงไม่ได้เนื่องจากการบิดเบี้ยวของชั้นบรรยากาศ สามารถทำการบันทึกเป็นภาพเคลื่อนไหวทั้ง ๆ ที่กระเพื่อมอยู่แบบนั้น แล้วค่อยไปประมวลผลบนคอมพิวเตอร์ โดยสามารถเลือกภาพที่มีการบิดเบี้ยวเพียงเล็กน้อยหรือแก้ไขการบิดเบี้ยวเพื่อสร้างภาพถ่ายที่ชัดเจนได้ เทคนิคนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ฐานตั้งระบบศูนย์สูตรที่มีราคาแพงและแม่นยำ เพราะสามารถทำการประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ในภายหลังได้ บางคนก็อาจถ่ายภาพดาวเคราะห์ด้วยฐานตั้งระบบขอบฟ้าราคาไม่แพง

ในกรณีของการสังเกตการณ์ดาวตก สามารถบันทึกความเร็วในการเคลื่อนที่จากเส้นทางการเคลื่อนที่ของดาวตกเป็นช่วง ๆ โดยการวางชัตเตอร์แบบหมุนเหมือนใบพัดหมุนที่หน้าเลนส์กล้อง