Dreyer fu anche uno storico dell'astronomia. Nel 1890 pubblicò una biografia di Tycho Brahe, celeberrimo astronomo suo compatriota, e nei suoi ultimi anni pubblicò anche alcune ricerche di Brahe, oltre che la sua corrispondenza inedita.
Storia dei Sistemi Planetari da Talete sino a Keplero (1906), una sua opera sulla storia dell'astronomia, sebbene datata in alcuni aspetti, è ancora utilizzata nello studio della materia. È pubblicata in italiano con il titolo Storia dell'astronomia da Talete a Keplero.