苍蝇座是荷兰天文学家皮特鲁斯·普兰修斯根据荷兰航海家彼得·德克·凯泽和弗雷德里克·德·豪特曼根据南天的观测而创立的12星座之一。1598年，在豪特曼的南天星表里，该星座用荷兰语命名为De Vlieghe，即苍蝇。星座里有4颗星用马来语和马达加斯加语命名，一颗星为“苍蝇”头部，即苍蝇座β，一颗星为“苍蝇”身体，即苍蝇座γ，苍蝇座α和δ分别为“苍蝇”的左翼和右翼。苍蝇座最早报道在由普兰修斯和约道库斯·洪第乌斯在1597年（或1598年间）制作的一架直径为35厘米的天球仪上，但没有命名。1603年，德国天文学家约翰·拜耳制作的测天图报道了这个星座，这是苍蝇座第一次出现 在天图上，拜耳将之命名为Apis，即蜜蜂。这个名字流传了两个世纪。1603年，威廉·布劳制作的天球将之描述为附近的蝘蜓座捕捉的昆虫。

法国天文学家尼可拉·路易·拉卡伊在他1756年出版的南天活动星图上将此星座称为la Mouche，即苍蝇。这个法文名字被1776年让·尼姑拉斯·福汀（英语：Jean Nicolas Fortin）出版的天图沿用，1763年，拉卡伊将此名称拉丁化为Musca Australis，即南方苍蝇。 从1763年开始一直被称为苍蝇座。这是唯一一个用昆虫命名的星座。

苍蝇座的许多亮星属于天蝎-半人马星协，包括蜜蜂三、蜜蜂一、苍蝇座γ、苍蝇座ζ2（英语：Zeta2 Muscae）、苍蝇座η（有可能），以及HD 100546，这是一颗蓝-白赫比格Ae星/Be星，周围环绕着含有行星、岩屑盘，岩屑盘里含有行星、褐矮星，可能含有原行星。苍蝇座含有两颗肉眼可见的造父变星，含有三星系统苍蝇座θ，其中最亮的恒星是一颗沃尔夫–拉叶星。

苍蝇座α（蜜蜂三）：这颗星实际上由一颗星等为+2.7的主星和一颗星等为+12.8的伴星组成，两星相距29.6弧秒。整体肉眼可视，浅蓝色。

苍蝇座β（蜜蜂一）：这是一颗紧密的双星，星等为+3.05，两子星(3.7和4.0)相距 1.6 弧秒。

拉卡伊在他1756年出版的南天星图上，画和命名了10颗恒星，根据拜耳命名法，命名了苍蝇座α到κ。他的星表里编入了苍蝇座λ和苍蝇座μ，但认为它们位于星群之外而没有命名。英国天文学家弗朗西斯·贝利将它们归入苍蝇座，美国天文学家本杰明·阿普索普·古尔德按拜耳命名法为其命名。贝利认为κ太暗，无须命名，而将之去掉，把两相邻的恒星分别命名为Zeta1和Zeta2，这两颗星相距1°，这个距离不应该共用同一个拜耳名称。拉卡伊最初把较暗的星命名为ζ，而贝利认为应该把较亮的星命名为ζ，贝利不愿意取消卡拉伊的命名，便把两星都命名为ζ。

苍蝇座最亮的几颗恒星排列的图案就像有柄的碗，类似小熊座图案。

蜜蜂三位于相邻的南十字座十字架二东南偏南方向310光年远处，为苍蝇座里最亮的星，星等为+2.7，为蓝白星，光谱类型为B2IV-V，光度为太阳的4520倍，质量为太阳的8倍。该星是一颗仙王座β型变星，直径为太阳直径的4.7倍，每2.2小时脉动一次，亮度变化约1%。附近有颗星等为+13的恒星，尚不确定是否为伴星。苍蝇座γ（蜜蜂二）为苍蝇的尾，这是一颗蓝白星，光谱类型为B5V，星等在3.84和3.86之间改变，周期为2.7天，为天船增六变星，一种慢脉动变星。苍蝇座γ质量约为太阳的5倍。

蜜蜂一为两颗B型主序星组成的双星系统，距地球约341光年，光谱类型分别为 B2V 和 B3V，轨道周期为194年，质量分别为太阳质量的8倍和6倍，直径为太阳直径的3.5倍。苍蝇座ζ为一颗A型主序星，光谱类型分别为A5V，距离地球约330光年。该星为一三合星系统中的亮星，与较暗的两颗伴星分别相距0.5 和 32.4弧秒。苍蝇座η为一多星系统，两颗主星组成食双星系统，组合光谱类型为B8V，星等为4.77，每2.39天减小0.05。

苍蝇座δ（蜜蜂四）和ε分别为苍蝇的左翼和右翼，星等为3.62，δ为橙巨星，光谱类型为K2III，距地球91光年。苍蝇座ε为红巨星，光谱类型为M5III，为半规则变星，星等在近似40天内变化范围在3.99和4.31间。该星质量最初为太阳质量的1.5 到 2倍，截止2014年直径已膨胀到太阳直径的130倍，光度为太阳的1800 到 2300倍。再往西北方向为苍蝇座μ，这是一颗橙巨星，光谱类型K4III，为一颗慢变的不规则的变星，星等变化范围在4.71和4.76之间。苍蝇座λ（海山六）在苍蝇座μ附近，为星座第三亮的恒星，为一颗A型主序星，光谱类型为 A7V，距离地球约128光年。

苍蝇座R位于苍蝇座α附近，为经典造父变星，每7.5天星等变化范围为5.93 到 6.73，为黄白超巨星，恒星光谱类型范围在F7Ib和G2Ib间，苍蝇座R与苍蝇座α距离为约2037光年。苍蝇座S也是经典造父变星和黄白超巨星，恒星光谱类型范围在F6Ib和G0Ib间，每9.66天星等变化范围为5.89到6.49。这是双星系统中的亮星，质量为太阳的5.9倍，伴星为一颗蓝白主序星，光谱类型范围可能在B3V 和 B5V之间，质量略高于太阳质量的 5倍，，是已知的造父变星的最热最亮的伴星之一。双星轨道周期为505天。

苍蝇座θ为三星系统，距地球约7,500光年。该三星系统由一个分光双星系统和一颗蓝超巨星（光谱类型为O9.5/B0Iab）构成。其中双星系统由一颗沃尔夫–拉叶星（光谱类型为WC5 或 6）和一颗O型主序星（光谱类型为O6 或 O7）构成，轨道周期为19天，与另外一颗蓝超巨星相距46毫弧度。据估算，双星之间相距约0.5天文单位（AU），蓝超巨星距离双星约100天文单位。这三颗星亮度都非常高，亮度之和可能超过太阳的1百万倍。苍蝇座TU是两颗炽热的且亮度很高的蓝主序星构成的双星系统，两星相距约15,500光年，光谱类型分别为O7.5V和O9.5V，质量分别为太阳的23 和15倍。两星相距很近，为过相接双星，彼此遮蔽对方的时候，从地球上观察，它们的光会变化，被归为天琴座β型变星。星等变化周期约1.4天，变化范围8.17 到 8.75 。

苍蝇座GQ是一个由一颗白矮星和一颗质量为太阳质量10%的的小恒星构成的双星系统，轨道周期为1.4小时。白矮星通过吸积盘吸收伴星的物质。当吸收的物质积累到一定程度，会发生超新星爆发，1983年该星就发生过一次超新星爆发，星等达到7.2。1983年1月18日，星等达到7.1，并探测到X射线，这是天文史上第一次。软X 射线暂现源（英语：soft X-ray transient）GRS 1124-683是一个双天体系统，由恒星苍蝇座GU和一个约6倍太阳质量的黑洞构成。苍蝇座GU是一颗橙色主序星，光谱类型为K3V–K4V。1991年，它因发生了一次超新星爆发而被观测到，辐射来自正电子湮灭过程。苍蝇座GR是一个由中子星组成的X射线源，质量为太阳质量的1.2 到 1.8倍。苍蝇座SY是一个共生变星系统，由一颗红巨星和一颗白矮星构成，尽管较大者向较小者转移质量，但是没有周期性的超新星爆发和吸积盘形成。该恒星系统每624.5天，星等从10.2 变化到12.7。

HD 111232是一颗黄主序星，质量约为太阳质量的78%，为一三星系统，距离地球约95光年，它拥有一颗行星HD 111232 b，质量约为木星质量的6.8倍，公转周期约1143天。HD 112410是一颗黄巨星，光谱类型为G8III，距离地球约439光年。HD 112410质量约为太阳质量的1.54倍，正在冷却，沿红巨星支膨胀。HD 112410有一颗亚恒星伴星，质量约为木星质量的9.2倍，轨道周期为124.6天，距离地球约0.57 AU。HD 100546是一颗年轻的蓝白赫比格Ae/Be星，光谱类型为B9V，有待确定主序，距离地球约320光年。距离该星0.2 到 4AU处有岩屑盘环绕，13AU以外到数百AU，有另一圈岩屑盘，有迹象表面，在47AU处在形成一颗原行星。4 到 13AU处有一空隙，这里有一颗大行星，质量约为木星的20倍，也有研究认为，这可能是一颗质量更大的天体，如棕矮星，而非行星。LP 145-141是一颗白矮星，距离太阳系15光年，是距离太阳系第四近的白矮星。

NGC 4372：这是一个很大而紧密的球状星团，其核直径大约5弧分。星等是+7.3，距离地球16000光年。

NGC 4833：这是一个相当致密的球状星团，其最亮的星使用4 英寸（10 厘米）的望远镜能够看到。它的星等+7，距离地球18000光年。