En af de vigtigste nye observationsmetoder, Tycho indførte, var brugen af mange forskellige instrumenter til at måle den samme størrelse, derved kunne det enkelte instruments mangler erkendes. Da ingen instrumenter kan laves perfekt, er det vigtigt at kende et instruments fejl, så kan man tage højde for fejlene.
Ovenfor er vist et meget brugt instrument på Tychos tid, det kunne give et himmellegemes koordinater direkte i det da mest brugte koordinatsystem, det ekliptikale (det sfæriske koordinatsystem, som bruger den storcirkel Solens årlige bevægelse på himmelkuglen, definerer). Instrumentet gav umiddelbart de størrelser man ønskede, men da det skulle dreje i to akser ville tyngden trække det skævt, og usikkerheden var derfor stor.
En væsentlig forbedring af målingerne opnåede Tycho ved at gå over til et instrument der kun drejede i én akse (parallel med Jordens), det gav ækvatorkoordinater (det system der bruger Jordækvatorens projektion ud på himmelkuglen som den ene koordinatakse) for himmellegemerne, der så skulle omregnes. Et instrument af denne type er vist nedenfor.
Begge de viste instrumenter var opstillet på Stjerneborg.

Tychos sigtelinealer.