科学家当然有的是办法。对于恒星级大小的黑洞，最有希望的是在双星中寻觅。如果有一对双星，无论用多好的仪器也只能见到其中之一，而从那可见星的运动中能算出另一星的质量在太阳3倍以上，而且那一对双星又发出很强的X射线(因为黑洞在吸入天体时，必然会发出这种电磁波)，十有八九，那颗看不见的“星”就是黑洞。经过几十年不懈的努力，现在科学家已找到了几个黑洞。
另外，在宇宙中还可能存在着质量达几十万倍太阳质量的“星系级黑洞”。1992年“哈勃”太空望远镜就在室女星系的中心区域发现了一个质量达26亿倍太阳质量的巨大黑洞；1994年它又发现在M87星系内也有一个巨大的黑洞。而在银河系的中心，也极有可能存在着一个250万倍太阳质量的大黑洞。黑洞并不能直接观察到，科学家主要是根据它周围的星团及恒星的运动状况判断出黑洞的存在，并根据黑洞对周围星团及恒星的引力，计算黑洞的质量等物理参数。