从地球上用肉眼可以看到的所有恒星都属于我们的星系。它们是一个扁平的螺旋系统的成员，该系统围绕着距太阳约 10,000 秒差距的巨大中心旋转。（一秒差距为 3.26 光年。）直接研究星系内部运动是很困难的，因为我们位于它的中心平面，那里充满了星际尘埃和气体，这些尘埃和气体在可见波长下遮蔽了银河系中心和大多数更遥远的恒星。因此，尽管我们可以通过观察相对附近的恒星以及远处氢云发出的无线电波来研究星系的一些运动，但为了更多地了解星系的动力学行为，我们必须转向其他系统。与我们星系最相似的最近星系是仙女座大星云，最近对其内部运动进行了非常详细的研究。这些研究的一些结果非常出乎意料。
在北半球远离城市灯光的晴朗夜晚，仙女座星云几乎可以用肉眼看到，它是一片微弱的细长光斑。10 世纪的波斯天文学家乌马尔·苏菲·阿卜杜勒-拉赫曼描述了它；它出现在 1500 年的荷兰星图中。1612 年，德国的西蒙·马里乌斯首次用望远镜观察到它，他将其描述为类似于透过半透明号角看到的烛光。1781 年，法国的查尔斯·梅西耶将其列为他的星云天体目录中的第 31 号，直到今天，仙女座星云也通常被称为梅西耶 31 或 M31。
英国的威廉·帕森斯，更广为人知的名字是罗斯伯爵，于 1848 年开始用他的 72 英寸反射镜金属反射望远镜观察 M31。他的观测日志在约 40 年后，即 1885 年出版。同年，一颗明亮的新星——超新星出现在 M31 中心附近。最终，这颗恒星成为一系列推理中的一环，这些推理确立了螺旋星云不是附近的恒星团或气体云，而是我们自身星系之外的恒星系统。另一个环节由威廉·哈金斯爵士提供，他在 1890 年获得了 M31 的第一张光谱图，朱利叶斯·谢纳在 1899 年首次讨论了 M31 的光谱。谢纳认识到，光谱是由许多恒星的光而不是发光气体云产生的。
对 M31 的现代观测始于 1914 年，当时 V. M. 斯莱弗使用位于亚利桑那州弗拉格斯塔夫的洛厄尔天文台的 24 英寸折射望远镜，确定太阳系和 M31 的中心正以每秒 300 公里的速度相互靠近。现在已知，这种观测到的大部分速度反映了太阳围绕我们星系中心运动的情况。太阳正以大约每秒 250 公里的速度朝 M31 的方向绕银河系中心旋转。如果我们能够从银河系中心进行观测，它们将表明我们的星系和 M31 实际上正以相当适中的速度相互靠近：大约每秒 50 公里。
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