这一时期，天文典籍的创作迎来爆发期，各类专着与典籍中的相关记载，将星球分类的认知以文字形式系统留存，极具开创性。齐国甘德着《天文星占》，魏国石申着《天文》，二书合称《甘石星经》，堪称华夏首部系统完整的天文专着，书中精准记载了数百颗恒星的方位、亮度、名称及归属，明确划分星宿体系，详细梳理五大行星的运行周期与规律，甚至对行星与恒星的区分标准作出了初步界定，让星球分类从经验性认知走向规范化记载；此外，各国史书如《春秋》《左传》中，亦多有星象记载，不仅记录日月食、彗星过境等特殊天象，更对星体异动与历史事件的关联有详实记录，间接留存了彼时的星体分类认知；诸子典籍如《国语》《庄子》《管子》中，也多有涉及星象星宿的论述，从不同角度丰富了星球分类的内涵与解读视角。
同时，观星仪器的研制也取得重要突破，圭表的刻度愈发精准，用以校准节气、测算日影，辅助判定星体方位；浑仪雏形逐步成型，能更清晰地观测星宿排布与运行轨迹，为星体分类提供了更精准的实测支撑；部分诸侯国还修建了专门的观星台，选址多在高地，避开市井喧嚣，便于观测者夜观星象，积累了大量一手观测数据。民间对星象的认知也逐步普及，文人学者多有研习星象之好，行旅之人借星宿辨识方向，农耕百姓依星宿预判农时，甚至市井之中也有通晓星象者为民众择定吉时，星体分类的实用价值在民间得到充分彰显，不再是上层贵族的专属知识。
这一时期的星象认知与星球分类，虽仍未完全摆脱天命附会的时代局限，却在动荡与变革中实现了跨越式发展，体系更完善、视角更多元、探究更理性，既承续了商周以来的实用传统与礼制内核，又在思想解放的浪潮中孕育着科学探究的萌芽。列国纷争带来的竞争压力，推动各诸侯国对天文观测愈发重视，而百家争鸣则为星球分类提供了多元思想滋养，这些探索与积累，不仅为秦汉时期天文体系的大一统与制度化奠定了坚实基础，更让华夏天文认知朝着更精准、更系统的方向稳步前行，留下了弥足珍贵的文明遗产。
秦两汉时期，天下一统，中央集权制度确立并不断巩固，此前列国分立下多元并行的天文探究路径，也随之归流整合，朝着高度制度化、精准化、体系化方向深耕，星球分类认知在承袭春秋战国学术积淀的基础上，褪去了诸侯割据时代的多元附会，与王朝大一统的统治需求深度适配，既实现了观测精度的突破、分类体系的完善，更将天文星象彻底纳入国家治理体系，成为维系皇权正统、规范社会运行的核心支撑，华夏天文认知自此迈入成熟定型的新阶段。
秦扫六合，定鼎天下，一改春秋战国列国各设天文职官的局面，将天文观测与星象解读权收归中央，专设太史令统揽全国天文事务，废除各地零散的观测规制，整合列国留存的星象图谱、天文典籍与观测数据，对既有星体分类体系进行梳理归一。彼时虽国祚甚短，却在天文领域留下了重要建树，不仅沿用并规范了二十八宿与五行配属的核心框架，更以律法形式确立了星象观测的标准流程，要求太史令每日详实记录星象异动，将日月运行、行星流转、彗星出没等各类天象分门别类归档，杜绝私人妄议星象、私藏天文典籍，再度将星象认知与王权垄断绑定，其核心目的便是借统一的星象解读，佐证秦王朝天命所归的正统性。从秦代遗址出土的石质星盘、青铜观测仪器残件可见，其观测工具相较战国时期更为规整统一，刻度精准度大幅提升，对恒星的归类愈发细致，已能在星盘上精准标注核心恒星的方位与归属，为汉代天文体系的勃兴埋下伏笔。
两汉承秦制而广拓疆域，国力日盛，对天文星象的重视程度更是前所未有，中央集权的优势为天文探究提供了充足的人力、物力支撑，让星球分类与观测实践迎来空前繁荣。汉代进一步完善天文职官体系，太史令隶属太常寺，下设专职观测、典籍整理、历法修订等属官，分工细致明确；汉武帝时期更建太史台，配备当时最为精良的观测仪器，成为全国天文研究的核心枢纽，后期又逐步衍生出钦天监的雏形，将天文事务的管理推向极致规范化。在分类体系上，两汉学者在前代基础上，最终敲定三垣二十八宿的完整天文框架，明确紫微垣居中统摄、太微垣与天市垣分列两侧的格