La primera labor que llevó a cabo Tycho Brahe fue mejorar los instrumentos entonces usados: construyó un cuadrante con un radio de 19 pies y un globo celeste de 5 pies de diámetro, y perfeccionó los métodos de observación y de graduación.
También determinó los errores de sus instrumentos, dio los límites de precisión de sus observaciones y tuvo en cuenta el efecto de la refracción atmosférica* sobre las posiciones aparentes de los cuerpos celestes.
Tycho realizó una serie de observaciones regulares y sistemáticas acerca de los errores conocidos, que revelaron problemas ocultos hasta entonces en las imprecisiones anteriores.
*La refracción atmosférica es un fenómeno por el cual, el Sol y las estrellas se ven siempre por encima de su posición real. Por eso, se denomina a la posición de los astros en astronomía posición aparente o posición real.