유성이나 달·행성처럼 지구에 가까운 천체에 레이더 신호를 보내어 그 반사를 조사하여 연구하는 천문학. 초창기의 레이더 천문학은 유성 관측에 큰 성과를 올렸다.

희박한 고층 대기 속을 유성이 통과할 때 가스가 이온화되어 전파를 반사시키는 효과가 나타나므로 이를 이용하면 유성의 속도나 궤도에 관한 정보를 얻을 수 있다. 관측 결과 유성 물질의 궤도는 타원이고 태양 둘레를 공전하고 있음이 밝혀졌다. 금성의 레이더 관측을 통해 금성과 지구 사이의 거리를 정확히 측정하고, 태양과 지구 간의 평균거리, 즉 천문단위도 구하게 되었다.

매사추세츠 공과대학의 링컨 연구소나 캘리포니아 공과대학의 제트추진 연구소에서는 E. K. 라베가 섭동방법을 이용해 구한 천문단위보다도 훨씬 정확한 천문단위를 계산해냈다. 또한 레이더 관측을 통해 금성이 약 243±5일의 주기로 공전방향과는 반대방향으로 자전하고 있는 것도 알아냈으며, 자전축의 기울기 및 표면의 요철 등에 관한 많은 정보도 얻었다.