Przy stałym współżyciu i współpracy ludzie często odczuwali konieczność jednostajnego określenia czasu. Określano go w codziennych stosunkach podług słońca mówiąc: w dzień, w nocy, rano, w południe, wieczorem. Gdy okazywała się jednak konieczność porozumiewania co do dalszych lub dłuższych okresów czasu, trzeba było szukać innych wskazówek, oznak, dostrzeganie których dostępne byłoby dla wszystkich; takimi zjawiskami są przede wszystkim zjawiska „niebieskie”, to jest astronomiczne, stały się one podstawą obliczenia czasu u wszystkich ludów.
Niebo nocne, gwiazdy i księżyc — jasne, a tajemnicze, czczone były przez wiele ludów jako bóstwa, ale jednocześnie obserwowane stale; znane były powszechnie ich kształt, położenie na niebie, zmiany, jakim ulegały, ruch, znikanie, ukazywanie się co pewien przeciąg czasu.
Najwidoczniejszymi i najczęściej powtarzającymi się zmianami są zmiany księżyca, toteż księżyc stał się wskazówką dla określenia czasu, pierwszym niejako kalendarzem. Każdy uważniejszy postrzegacz łatwo zauważy, że zmiany kształtu księżyca powtarzają się stale co 29 1/2 dni, to jest co 29 1/2 dnia ukazuje się ponownie nów (lub ponownie pełnia itd.). Okres ten od nowiu do nowiu zowie- my miesiącem (księżyc zowią u nas miesiącem). Wszystkie prawie ludy starożytne pierwotnie dzieliły czas podług zmian księżycowych.
Babilończycy, Indusi, Chińczycy nie wiedząc nic o so bie obliczali czas w ten sam sposób. Żydzi też dzielili czas na okresy księżycowe, to jest miesiące, czym możemy wytłumaczyć opowiadania biblijne o wieku patriarchów, których wiek często przechodzi dziewięćset lat (mowa tu na pewno o latach księżycowych, to jest trzydziestodniowych, dziewięćset takich lat równa się siedemdziesięciu dwom latom naszym).
Grecy i Rzymianie zachowali ten podział czasu na miesiące, a w Rzymie dla ułatwienia mieszkańcom orientowania się w czasie ogłaszano na Kapitolu początek miesiąca; czynili to kapłani, ogłaszając długość miesiąca i przypadające w nim święta. Od wyrazu łacińskiego: calare — ogłaszać, nazywano w Rzymie pierwszy dzień miesiąca calendae, a księgę, w której zapisywano dnie święte oraz rachunki — calendarium — stąd nazwa naszego „kalendarza”.
Kapłani egipscy i chaldejscy, ci „strażnicy nocy”, obserwowali jednak nie tylko księżyc, lecz i słońce, i gwiazdy. Noc po nocy zaznaczali na tablicach położenie gwiazd, ich blask, czas ukazywania się, znikania, położenia ich względem siebie, rysowali mapy nieba, przechowując je przy świątyniach (w Egipcie w świątyni boga słońca Ra); spostrzeżenia takie i notatki robione przez wiele tysięcy lat (4000—5000) wykazały, że powtarzają się stale w pewien okres czasu pewne zjawiska, na przykład zaćmienie księżyca, zaćmienie słońca.
Przedtem jeszcze poznano bieg słońca; jego ukazywanie się na horyzoncie coraz w innym położeniu, wschodzenie za inną grupą gwiazd, systematyczne skracanie lub przedłużenie się dni i nocy, wreszcie porównanie dnia z nocą na wiosnę i na jesieni, obliczono, że od jednego wiosennego porównania dnia z nocą do drugiego upływa 365 1/4 dnia, i otrzymano nowy podział czasu podług biegu słońca — rok słoneczny.
Tu nastąpiła trudność pogodzenia podziału miesięcznego z podziałem słonecznym. Dwanaście miesięcy po 30 dni stanowiło 360 dni. Radzono sobie rozmaicie; Babilończycy dzielili rok na 12 miesięcy po 30 dni, doliczając na końcu roku 5 dni. Grecy początkowo liczyli w roku 12 miesięcy, które na przemiany miały po 30 dni lub po 29 dni (miesiąc księżycowy od nowiu do nowiu trwa 29l/2 dnia, co stanowi roczną pomyłkę 11 dni, zatem po latach trzech wiosenne porównanie dnia z nocą wypadało o miesiąc później, niż wskazywał kalendarz; toteż już od roku 594 przed Chrystusem, podobno z rozporządzenia Solona, co drugi rok dodawano miesiąc 13, po czym pomyłka stanowiła już tylko 4 dni na rok. Pomyłkę tę spostrzeżono niedługo i w 433 roku przed Chrystusem astronom ateński Meton starał się ją poprawić, układając kalendarz na okresy 19 lat słonecznych, to jest 6940 dni, równających się 235 księżycowym miesiącom, podzielonych w ten sposób, że rok, 3, 5, 11, 13, 16 i 19 miały po 13 miesięcy. Omyłka Metona była bardzo drobna, bo wynosiła zaledwie 1/2 godziny na rok.
Ateńczycy dumni z tego odkrycia kazali kalendarz ten umieścić wyryty złotymi literami na placach miejskich.
W Rzymie używano kalendarza opartego na roku słonecznym, ale bardzo niedokładnego. W czasach Juliusza Cezara między kalendarzem a rzeczywistym porównaniem dnia z nocą była różnica 85 dni. Uporządkowaniem tej sprawy z polecenia Cezara zajął się astronom aleksandryjski Sosigen, i w 45 roku przed narodzeniem Chrystusa zaprowadzono w Rzymie nowy kalendarz poprawiony, nazwany następnie Juliańskim. Przy układaniu tego nowego kalendarza nie liczono się zupełnie z miesiącem księżycowym. Podzielono rok na 12 miesięcy, mających 30 lub 31 dni, tylko od ostatniego miesiąca roku, to jest lutego, odjęto za Augusta dwa dni, dodając je do miesięcy poświęconych czci cezarów: Juliusza (Juli — lipiec), Augusta (August — sierpień). Ponieważ długość roku słonecznego obliczono już wtedy na 365 dni 6 godzin, te 6 godzin po 4 latach tworzyły 24 godziny, to jest dobę, przeto co lat 4 dodawano do najkrótszego miesiąca lutego 1 dzień. Tak ułożony kalendarz przyjęty został w całym państwie rzymskim.
W kalendarzu tym jednak była pomyłka przy obliczaniu roku słonecznego, pomyłka o 11 minut i 14 sekund (rok słoneczny ma 365 dni, 5 godzin, 48 minut i 46 sekund). Różnice te w ciągu półtora tysiąca lat stanowiły już kilkanaście dni. Toteż w XVI wieku z polecenia papieża Grzegorza XIII opracowano nowy kalendarz, usuwając na razie różnicę już istniejącą przez usunięcie 10 dni, to jest w 1582 roku po 4 października wliczono bezpośrednio 15 października, na przyszłość zaś postanowiono co lat 400 odrzucać po 3 doby, to jest w latach setnych tylko co 4 wiek wyznaczać lata przestępne (te, które po odrzuceniu dwóch zer dzielą się przez 4; zatem 1900 nie przestępny, 2000 przestępny, 2100 nie przestępny, 2200 nie przestępny).