中央の青い円盤には、天文学的に極めて高度な仕掛けが施されています。描かれているのは単なるランダムな星の配置ではなく、1889年11月15日午前8時30分、リオデジャネイロの上空に見えていた天球を再現したものです。
ここで最大の疑問が生じます。「朝の8時30分に星空は見えないのではないか？」という点です。当時の天文学者マヌエル・ペレイラ・レイスらは、共和制が宣言されたまさにその瞬間の天空データを正確に逆算し、太陽光の向こう側に広がっていた星座の位置を割り出しました。
さらに特筆すべきは、その視点の特異性です。星々は地球から夜空を見上げた配置ではなく、「宇宙の外側から地球（リオデジャネイロ）を取り囲む天球儀を見下ろした視点」で描かれています。そのため、私たちが地上から見る星座とは左右が反転した「鏡像配置」になっています。
青い円内に配置された主な星座と恒星は以下の通りです。
- 南十字星（クルックス）：中央に最も堂々と配され、南半球の象徴および国家の結束を表す（ブラジルの主要州に対応）。
- おおいぬ座（シリウス）：夜空で最も明るい恒星シリウスがマットグロッソ州を象徴。
- おとめ座（スピカ）：白い帯の上に唯一独立して輝く1等星。ブラジル北部（アマゾン流域）のパラー州を象徴。
- さそり座（アンタレスなど）：ブラジル北東部の諸州を形成する主要星団。
- うみへび座、こいぬ座（プロキオン）、りゅうこつ座、みなみのさんかく座、はちぶんぎ座：連邦直轄区（首都ブラジリア）は、天の南極に最も近い「はちぶんぎ座シグマ星」に割り当てられています。
国旗に描かれる星の数は固定されておらず、「連邦を構成する州の数＋連邦直轄区」に完全に連動しています。1889年の制定時は21個でしたが、新州の創設に伴い、1960年に22個、1968年に23個、そして1992年5月11日の連邦法第8421号によって現行の27個（26州＋1連邦直轄区）へと改定されました。アメリカの星条旗と同様に、行政区画の増減に応じてデザインが法的にアップデートされる仕組みとなっています。
