Задания олимпиады часто бывают связаны с последними новостями из области астрономии, с явлениями, которые наблюдаются в небе в текущем году. Встречаются вопросы о действующих или запланированных космических экспедициях, о полетах межпланетных аппаратов.
Заключительный этап олимпиады проводится в течение 5-6 дней. Для ребят организуются научно-популярные лекции, а также культурная программа.
Первая московская астрономическая олимпиада прошла в 1947 году, в ней приняли участие всего 32 десятиклассника. Первая Всероссийская олимпиада школьников по астрономии состоялась в 1994 году.