Теорема косинусов важна для астрономии, потому что позволяет:

• Определять угловое расстояние между звёздами по известным их экваториальным координатам. 1
• Переходить из одной системы координат на небесной сфере в другую. 2
• Вычислять взаимное наклонение двух орбит при известном наклонении каждой орбиты к какой-то другой плоскости. 1 Например, по этой формуле можно вычислить наклонение орбиты Плутона к орбите Нептуна, используя наклонения их орбит к эклиптике и долготы их восходящих узлов. 1

Впервые методы сферической тригонометрии в астрономии использовал Гиппарх, что позволило повысить точность наблюдений. 24