Հին Մայաները մոլեգին աստղագետներ էին ՝ ձայնագրելով և մեկնաբանելով երկնքի բոլոր կողմերը: Նրանք հավատում էին, որ աստվածների կամքը և գործողությունները կարելի է կարդալ աստղերի, լուսնի և մոլորակների մեջ, ուստի նրանք ժամանակ են հատկացրել դրան, և նրանց ամենակարևոր շենքերը կառուցվել են աստղագիտության մտքով: Հատկապես արևը, լուսինը և մոլորակները ՝ Վեներան, ուսումնասիրել են Մայաները:
Մայայի աստղագիտության ծաղկուն շրջանը մ.թ. 8-րդ դարում էր, և Մայայի ցերեկները հրապարակեցին աստղաբաշխական սեղաններ, որոնք հետևում էին երկնային մարմինների շարժումները հատուկ կառուցվածքի պատերին Xultun, Գվատեմալա 9-րդ դարի սկզբին: Աղյուսակները հանդիպում են նաև Դրեզդենի օրենսգրքում ՝ մ.թ. 15-րդ դարի մասին գրված կեղևի թղթե գրքում: Չնայած մայաների օրացույցը հիմնականում հիմնված էր հին մեսոամերիկյան օրացույցի վրա, որը ստեղծվել էր մ.թ.ա. մոտավորապես 1500 թ.-ին, այնուամենայնիվ, Մայաների օրացույցները ճշգրտվում և պահվում էին մասնագետ աստղագիտական դիտորդների կողմից: Հնագետ Պրուդենս Ռայսը պնդում է, որ Մայաները նույնիսկ կառուցում էին իրենց կառավարությունները ՝ հիմնվելով մասամբ աստղագիտության հետևման պահանջների վրա:
Մայաները հավատում էին, որ Երկիրը ամեն ինչի կենտրոնն է ՝ հաստատուն և անշարժ: Աստղերը, լուսինները, արևը և մոլորակները աստվածներ էին. նրանց շարժումները մեկնաբանվում էին որպես երկրագնդի, անդրաշխարհի և այլ երկնային ուղղությունների միջև ճանապարհորդող աստվածներ: Այս աստվածները մեծապես մասնակցում էին մարդկային գործերին, ուստի նրանց շարժումներին ուշադիր հետեւում էին: Մայայի կյանքի շատ իրադարձություններ նախատեսվում էր համընկնել որոշակի երկնային պահերի հետ: Օրինակ ՝ պատերազմը կարող է հետաձգվել մինչև աստվածների տեղը կամ կառավարիչը կարող է Մայաների քաղաք-պետության գահ բարձրանալ միայն այն ժամանակ, երբ գիշերային երկնքում որոշակի մոլորակ էր երեւում:
Արևը չափազանց կարևոր էր հին Մայաների համար: Մայաների արևի աստվածը Կինիչ Ահաուն էր: Նա Մայաների պանթեոնի առավել հզոր աստվածներից մեկն էր, համարվում էր Մայաների ստեղծող աստվածներից մեկի ՝ Իցամնայի կողմը: Կինիչ Ահաուն ն ամբողջ օրը փայլում էր երկնքում, նախքան գիշերը իրեն հովազի վերածելը, որպեսզի անցնի մայաների անդրաշխարհ Xibalba- ով: Quiche Maya խորհրդի գրքում «Popol Vuh» գիրքը, որը պատմում է, հերոս երկվորյակներ Հունապուն և Խբալանկեն իրենք իրենց վերածվում են արևի և լուսնի:
Մայաների որոշ տոհմեր պնդում էին, որ սերում են արեգակից: Մայաները կանխատեսում էին արեգակնային երևույթները, ինչպիսիք են խավարումները, մայրամուտները և գիշերահավասարը, ինչպես նաև որոշում էին, թե երբ է արեգակը հասնում իր գագաթնակետին:
Լուսինը գրեթե նույնքան կարևոր էր, որքան արևը հին Մայաների համար: Մայաների աստղագետները մեծ ճշգրտությամբ վերլուծել և կանխատեսել են լուսնի շարժումները: Ինչպես արևի և մոլորակների դեպքում, մայաների տոհմերը հաճախ պնդում էին, որ իրենք իջել են Լուսնից: Մայաների դիցաբանությունը, ընդհանուր առմամբ, լուսինը կապում էր մի օրիորդի, մի ծեր կնոջ և (կամ) նապաստակի հետ:
Մայա լուսնի առաջնային աստվածուհին Իքս Չելն էր, հզոր աստվածուհի, ով պայքարում էր արևի հետ և ստիպում նրան ամեն գիշեր իջնել ենթաշխարհ: Չնայած նա վախկոտ աստվածուհի էր, նա նաև ծննդաբերության և պտղաբերության հովանավորն էր: Ix Ch’up- ը լուսնի մեկ այլ աստվածուհի էր, որը նկարագրված է որոշ ծածկագրերում. նա երիտասարդ էր և գեղեցիկ և, հնարավոր է, իր երիտասարդության տարիներին կամ այլ կերպարանքով լիներ Իքս Չել: Կոզումել կղզու լուսնային աստղադիտարանը, կարծես, նշում է լուսնի կանգառի առաջացումը `լուսնի փոփոխվող շարժումը երկնքի միջով:
Մայաները տեղյակ էին արեգակնային համակարգի ՝ Վեներայի, Մարսի, Սատուրնի և Յուպիտերի մոլորակների մասին և հետևում էին նրանց շարժումներին: Մայաների համար ամենակարևոր մոլորակը Վեներան էր, որը նրանք կապեցին պատերազմի հետ: Tlesակատամարտերն ու պատերազմները կկազմակերպվեին այնպես, որ համընկնեին Վեներայի շարժումներին, և գերեվարված մարտիկներն ու առաջնորդները նույնպես զոհաբերվեին ըստ Վեներայի դիրքի գիշերային երկնքում: Մայան քրտնաջանորեն արձանագրեց Վեներայի շարժումները և որոշեց, որ դրա տարի Երկրի, ոչ թե Արեգակի համեմատ 584 օր է ՝ սերտորեն մոտավորելով 583,92 օրերին, որոնք որոշել է ժամանակակից գիտությունը:
Մոլորակների նման, աստղերը շարժվում են երկնքի միջով, բայց, ի տարբերություն մոլորակների, նրանք դիրքում են մնում միմյանց համեմատ: Մայաների համար աստղերն իրենց առասպելների համար պակաս կարևոր էին, քան արևը, լուսինը, Վեներան և այլ մոլորակները: Այնուամենայնիվ, աստղերը տեղաշարժվում են սեզոնային եղանակով և օգտագործվել են մայաների աստղագետների կողմից գուշակելու համար, թե երբ եղանակները կգան և կանցնեն, ինչը կարևոր նշանակություն ունի գյուղատնտեսության պլանավորման համար: Օրինակ ՝ Պլեադների վերելքը գիշերային երկնքում տեղի է ունենում մոտավորապես նույն ժամանակ, երբ անձրևները գալիս են Կենտրոնական Ամերիկայի և հարավային Մեքսիկայի մայաների շրջաններ: Ուստի աստղերն ավելի գործնական օգտագործման էին, քան Մայաների աստղագիտության շատ այլ ասպեկտներ:
Մայաների շատ կարևոր շենքեր, ինչպիսիք են տաճարները, բուրգերը, պալատները, աստղադիտարանները և գնդիկավոր խաղադաշտերը, տեղադրվել են աստղագիտությանը համապատասխան: Մասնավորապես, տաճարներն ու բուրգերը նախագծվել են այնպես, որ արևը, լուսինը, աստղերը և մոլորակները տարվա կարեւոր ժամանակներում տեսանելի լինեն վերևից կամ որոշակի պատուհաններից: Օրինակներից մեկը Xochicalco- ի աստղադիտարանն է, որը, չնայած չի համարվում բացառապես մայաների քաղաք, բայց, անշուշտ, ունեցել է մայաների ազդեցությունը: Աստղադիտարանը ստորգետնյա պալատ է ՝ առաստաղի անցքով: Այս փոսով արևը փայլում է ամռան մեծ մասը, բայց գլխավերևում է մայիսի 15-ին և հուլիսի 29-ին: Այս օրերին արևը ուղղակիորեն լուսավորում էր հատակին արևի նկարը, և այս օրերին մայաների քահանաների համար կարևոր նշանակություն կար: Եզնայի և Չիչեն Իցայի հնագիտական տեղանքներում հայտնաբերվել են այլ հավանական աստղադիտարաններ:
Մայաների օրացույցը կապված էր աստղագիտության հետ: Մայաները հիմնականում օգտագործում էին երկու օրացույց ՝ Օրացույցի կլոր և Երկար հաշվարկ: Մայաների երկար հաշվարկի օրացույցը բաժանված էր ժամանակի տարբեր միավորների, որոնք որպես հիմք օգտագործում էին Հաաբը կամ արեգակնային տարին (365 օր): Օրացույցի փուլը բաղկացած էր երկու առանձին օրացույցներից. առաջինը 365-օրյա արեգակնային տարին էր, երկրորդը ՝ 260-օրյա zոլկինի ցիկլը: Այս ցիկլերը հավասարվում են յուրաքանչյուր 52 տարին մեկ: