Якщо ми направимо стереотрубу на Місяць або яке-небудь інше небесне тіло, ми ніякого рельєфу не помітимо. Цього і слід було очікувати, бо небесні відстані надто великі навіть для стереотруб. Що значать ті 30 - 50 см, які відокремлюють один від одного об'єктиви приладу, порівняно з відстанню від Землі до планет? Якщо б можливо було спорудити прилад з відстанню між трубами навіть в десятки і сотні кілометрів, він і тоді не дав жодного ефекту при спостереженні планети, віддалених від нас на десятки мільйонів кілометрів.
Тут знову приходить на допомогу стереоскопічна фотографія. Припустимо, ми сфотографували яку-небудь планету вчора і потім вдруге; обидві фотографії будуть зняті з одного пункту Землі, але з різних точок сонячної системи, так як за добу Земля встигла піднятися по орбіті на мільйони кілометрів. Знімки, зрозуміло, не будуть тотожні. І якщо такі знімки ви помістіть в стереоскоп, то побачите вже не плоске, а рельєфне зображення.
Ми можемо, отже, користуючись рухом Землі по її орбіті, отримувати знімки небесних тіл з двох вельми віддалених точок; ці знімки будуть стереоскопічними. Уявіть собі велетня з такою гігантською головою, що відстань між його очима вимірюється мільйонами кілометрів, і ви зрозумієте, яких надзвичайних результатів досягають астрономи за допомогою небесною стереофотографії.
Стереоскопом користуються в даний час, щоб відкривати нові планети, а саме ті малі планети (астероїди), які в безлічі кружляють між орбітами Марса і Юпітера. Ще недавно розвідку їх було справою щасливого випадку. Тепер же достатньо стереоскопічно порівняти дві фотографії цієї ділянки неба, отримані в різний час; стереоскоп відразу виділить астероїд, якщо він є на взятій пробі, так як він буде виступати із загального фону.
Стереоскопом вловлюється не тільки розходження в положенні точок, але і різниця в їх яскравості. Це дає астроному зручний спосіб знаходити так звані змінні зірки, що періодично змінюють свій блиск. Якщо на двох знімках неба якась зірка вийшла неоднаково яскраво, то стереоскоп відразу ж вкаже астроному цю змінила свій блиск зірку.