Este artigo tem como objetivo investigar a evolução histórica dos conceitos de matéria escura e energia escura, e os conhecimentos existentes sobre estes dois fenômenos, de modo a subsidiar atividades de educação e divulgação científica. A fundamentação teórica para este trabalho foi realizada a partir de uma revisão bibliográfica que permitiu a análise de teses, dissertações, artigos e trabalhos acadêmicos tanto da área de astrofísica, quanto da área de ensino de ciências. A análise bibliográfica realizada envolveu também artigos originais escritos por cientistas como U. Le Verrier, A. Einstein, F. Zwicky, G. Gamow, V. Rubin, S. Perlmutter e A. Riess que estão disponíveis e abertos para serem lidos na internet. Em particular foram investigados o modelo cosmológico padrão, assim como as observações e os dados experimentais existentes. Para colocar em perspectiva os desafios contemporâneos acerca da natureza da matéria escura e da energia escura, são analisados alguns exemplos históricos de dilemas enfrentados no passado pela comunidade científica sobre as órbitas dos planetas Urano e de Mercúrio e acerca da existência de epiciclos, do calórico e do éter luminífero. This article aims to investigate the historical evolution of the concepts of dark matter and dark energy, and the knowledge about these two phenomena, in order to subsidize scientific education and dissemination activities. The theoretical basis for this work was based on a bibliographic review that allowed the analysis of theses, dissertations, articles and academic works both in the area of astrophysics and in the area of science teaching. The bibliographic analysis carried out also involved original papers written by scientists such as U. Le Verrier, A. Einstein, F. Zwicky, G. Gamow, V. Rubin, S. Perlmutter and A. Riess that are available and open to be read on the internet. In particular, the standard cosmological model was investigated, as well as existing observations and experimental data. To put the contemporary challenges about the nature of dark matter and dark energy in perspective, some historical examples of dilemmas faced in the past by the scientific community about the orbits of the planets Uranus and Mercury and about the existence of epicycles, caloric and luminiferous ether.