观测历史
天狼星是夜晚最亮的恒星，因此在最早的天文记录中就有记载。n
古中国
在古代中国的天文体系中，这颗星称为天狼星（天上之狼），在中国“二十八星宿”中，天狼星属于井宿，并位于它里面的天狼星官。天狼这个星官中也只有它一颗星。n
中国古人当然也注意上了这颗亮星，将这颗位于“阙丘”以南、井宿中最为醒目的星称为“狼星”，在过去，这颗星指代入侵的异族，它的明暗变化预示了边疆的安危。因此，为了疆土的安宁，古人在“狼星”的东南方设立了一把射天狼的弯弓—“弧矢”，这 9 颗星组成的弓箭十分形象，箭在弦上，弓已拉圆，箭头直指西北方向的“狼星”。
苏轼曾作词对此进行了形象的描述：“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼。”不过，这个长弓的主要作用是对“狼”进行武力威慑，真正抓捕的手段还是靠它西边不远处的“军市” 13 星围成的一个捕狼陷阱。为了引诱天狼前来，猎人还专门在陷阱中放置了“野鸡” 1 星作为诱饵。n
古人将船尾座和大犬座的部分星星结合想像成横跨在南天的一把大弓，并划归到弧矢星官中。在这种组合下，箭头正对着天狼星。意为“射天狼”。《江城子 · 密州出猎》中“西北望，射天狼”的句子就是这么来的。关于弧矢星官，古人还有俗语：天弓张，天下尽兵。即占星家用它预报军事情况。n
相似的组合也在埃及丹德拉（Dendera）的哈索尔神庙壁画上出现过。在后期的波斯文化，这颗星称为 Tir，并且被当成一支箭。沙特女神（Satis）将她的箭画在牛头人身的女神哈索尔（天狼星）之上。
古埃及
由于天狼星与天赤道的距离，它的在星空背景下的移动周期几乎和一年的时间相近，这使得它几乎每年准确地于7月19日升起。巧合的是，尼罗河通常在这之后就会开始泛滥，泛滥带来的淤泥将使河边的田地变的肥沃，这使古埃及人将天狼星当做女神索普德特（Sopdet，古埃及语Spdt，意为“三角形“），保佑着他们的土地肥沃。天狼星的周期与太阳年仍有细微差别，这可能导致古埃及人发现了1460年的索提克周期（Sothic cycle），并影响了朱利安历法和亚历山大历法的发展。
古希腊
古希腊人认为，天狼星的出现预示着炎热干燥的夏季，人们担心天狼星的出现会导致植物枯萎、男性衰弱、女性性欲亢奋。天狼星在初夏不稳定的天气条件下会更加闪亮,对希腊观察家来说，这意味着导致其恶性影响的放射物。任何受其影响的人都被称为“恒星撞击”（ἀστροβόλητος，astrobólētos）。它在文学中被描述为“燃烧”。天狼星再次出现后的季节被称为“狗日”。爱琴海中的塞俄斯岛（ Ceos）上的居民会向天狼星和宙斯献祭，以带来凉爽的微风，并等待着星星在夏天的重现。如果天气晴朗，那就预示着好运；如果是雾蒙蒙的或是微弱的，那就预示着（或散发出）瘟疫。n
古罗马
公元前3世纪，在赛俄斯岛上发现的罗马硬币上有发出光芒的狗或星星，这突出了天狼星的重要性。罗马人也注意到了天狼星规律性的出现，在4月25日左右庆祝天狼星的消失，祭祀一只狗，以及熏香、葡萄酒和一只羊，以使天狼星的放射物不会在当年的小麦作物上造成小麦锈病。
近现代
1717年，埃德蒙多·哈雷（Edmond Halley）在比较了当代天体测量与克罗狄斯·托勒密《年鉴》中公元二世纪的测量结果后，发现了恒星的自身运动，即恒星自行。哈雷注意到，明亮的恒星毕宿五、大角星和天狼星已经显著地移动；天狼星已经向西南方向移动了大约30角分（大约是一个月亮的直径）。n
1844 年，德国天文学家贝塞尔根据它的移动路径出现的波浪图形推断天狼星是一颗双星，因为该星在附近空间中沿一条呈波形的轨迹运动， 从而得出它有一颗伴星和绕转周期约为 50 年的结论。这颗伴星于 1862 年被美国天文学家 A ·克拉克（A. Clark）用他自制的折射天文望远镜最先看到。n
1868年，天狼星成为第一颗被测量速度的恒星，这是研究天体径向速度的开端。威廉·哈金斯爵士检查了这颗恒星的光谱并观察到了红移。他得出的结论是，天狼星正以大约40公里/秒的速度远离太阳系，而现代的测量结果为-5.5公里/秒（负号“−”表示它正在接近太阳）。这是一个极度不准确的数据，有可能是哈金斯没有考虑地球的轨道速度，这将导致高达30公里/秒的误差。自1894年以来，在天狼星系统中观察到了一些明显的轨道不规则现象，这表明有第三颗非常小的伴星，但这一点从未得到证实。
对数据的最佳拟合表明，围绕天狼星a的轨道为6年，质量为0.06m☉。这颗恒星将比白矮星天狼星B暗5到10个量级，这将使观测变得困难。2008年发表的观测结果既不能探测到第三颗恒星，也不能探测到行星。20世纪20年代观测到的一颗明显的“第三颗星”现在被认为是背景物体。
观测指南
天狼星非常的亮，几乎为第二亮的老人星的两倍，只要没有云层的遮挡很容易被看见，即使在明亮的城市中也是如此。天狼星几乎能从地球上任何有人的地方观测得到，只除了居住于北纬 73° 以北的人无法看到。当然，一些在地球北边的城市观测到的天狼星也并不会升得很高，如圣彼得堡的天狼星只会升到地平线上 13°。
由于天狼星的赤纬约为 -17°，因此从南纬 73° 起它是一颗拱极星。7 月初从南半球可以看到天狼星在太阳下山后下山，又在太阳升起前升起。天空要非常清，观测地点的海拔必须要高，太阳要低低的挂在地平线上，再加上天狼星要在头顶上，十分难得。天狼星只有在冬天或早春才在夜晚出现的较长。 寻找天狼星有以下几种办法：n
通过猎户座n
猎户座非常容易找到，其两颗亮星中间的紧密排成一条直线的三星也应该能看见。顺着三星，朝东南方向看去，一颗非常显眼的恒星就是天狼星。顺着猎人腰带三星往东南方向巡视，可以看到一颗闪耀着蓝白色光芒的、格外明亮的星，这就是夜空中最亮的恒星：天狼星，视星等达到 -1.46 等。天狼星即大犬座α星，它与大犬座其它一些比较亮的星构成了一只犬的轮廓，天狼星就在这只犬的嘴巴上。n
通过冬季大三角n
这个方法不那么直观。猎户座左上的亮星参宿四正东有一颗较亮的南河三，南河三与参宿四连线向南作垂直平分线，就会找到他。参宿四、天狼星和南河三组成著名的“冬季大三角”。n
以上两种方法常用，其实天狼星最简单的找法就是春节前后晚上 22 时左右，往南方天空望去，那颗最亮的星，就是天狼星，当然前提是排除行星。行星在夜空的运行轨道一般和月亮差不多，天狼星要低点。在中国，天狼星的运行轨迹始终在南天下部。越往北，天狼星的高度角越低。n
观测天狼星Bn
基于天狼星双星系统的环绕运行轨道，两颗星的最小分距为 3 角秒而最大分距为 11 角秒。在他们相距最近的时候，要在观测时分别出两颗星体十分困难，因为白矮星天狼星 B 就在和它很近却有比它亮许多的天狼星 A 旁边n
1994 年，两颗星到达了它们的拱点，从那时开始，这对双星开始远离对方，用天文望远镜分开它们就更加容易了。有着离地球 8.6 ly 的距离，天狼星 A 和天狼星 B 占据了 8 颗最接近太阳系恒星之中的 2 颗，而且更是第 5 接近太阳系的恒星系。n要清楚分开它们，除天气理想外，则需要一座口径至少有 300 mm 的天文望远镜。
所属系统
天狼星及其伴星在一个偏心率较大的轨道上互相绕转，公转周期 为50.1284 ± 0.0043 年，平均距离约为 20 AU。在这个系统的早期，它们被认为是两颗蓝白色的恒星，每9.1年绕一个椭圆轨道运行。n
在 1909 年，埃希纳 · 赫茨普龙提出天狼星是大熊座移动星群的一个成员，他在观测天狼星系统在天空中的移动路径之后得出这个结论。n
大熊座移动星团是由 220 颗恒星组成的，并在太空有相同的移动路径。其最初形成时是疏散星团的一部分，从此便逐渐脱离引力的牵引。不过，在 2003 年和 2005 年作出的分析却表示天狼星未必属于这一星团。大熊座移动星团估计年龄为 4 × 10^8 ~ 6 × 10^8 年，而天狼星的金属量和太阳的相似，因此年龄可能只有 2 × 10^8 年，对于这星团来说太年轻。n
天狼星也可能属于一个很有可能存在的“天狼星星团”，另外可能属于这个星团的疏散恒星有御夫座 β、北冕座 α、巨爵座 β、波江座 β 和巨蛇座 β。此星团是太阳附近 500 光年以内的三个星团之一。其余两个为毕星团和昴星团，都各有几百颗恒星。
