Pierwszy opis obiektu bazujący na obserwacjach teleskopowych sporządził Simon Marius 15 grudnia 1612 roku. Charles Messier, nieznający zapisków Al Sufiego, podał Mariusa jako odkrywcę Galaktyki Andromedy, dopisując ją do swojego katalogu 3 sierpnia 1764. Niezależnie obiekt odkryli jeszcze Giovanni Batista Hodierna w 1654 oraz Ismail Bouillaud w 1661.
W 1785 astronom William Herschel podał, w zgodzie z ówczesnym poglądem na mgławicowy charakter M31, że odległość do niej jest równa dwóm tysiącom odległości do SyriuszaWilliam Herschel, On the Construction of the Heavens, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 75: 213–266. 1785., czyli około 19 tysiącom lat świetlnych.
William Huggins, pionier spektroskopii, obserwując w 1864 widmo Galaktyki Andromedy, zauważył, że różni się ono od widm gazowych mgławic i przypomina raczej widma znanych gwiazdWilliam Huggins, On the Spectra of Some of the Nebulae, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 154: 437–444. 1864.. Od tamtej pory zaczęto wierzyć, że M31 ma raczej – choć dziwną – naturę gwiazdową.