希腊天文学家在2世纪写了《天文集》一书，阐述了地球是宇宙的中心，静止不动，太阳，月球、其他行星都围绕地球运行。这就是托勒玫的地心体系即地心说。
1543年波兰天文学家哥白尼在他的著作《天体运行论》中，详细地阐述了太阳是中心的学说，叫做日心说。
他认为，所有的行星都是沿着圆形轨道匀速地绕太阳旋转，月球绕地球旋转，同时跟着地球绕太阳旋转，月球是地球的卫星。地球除了绕太阳公转，还每天自转一周，正是地球的自转，才使得日月星辰看来每天是东升西落。
德国天文学家开普勒，进一步研究了行星运动的规律，提出了开普勒三大定律。开普勒研究了行星运动的轨道、速率和周期，正确地回答了行星是怎样运动的问题。
那么行星为什么这样运动呢？牛顿着手研究行星轨道为什么是椭圆的和引力问题。
根据力学原理，牛顿认为，行星没有因惯性做匀速直线运动，而绕太阳做圆周运动，这必然有向心加速度，这个向心加速度可能是太阳对行星有引力的结果。
他用开普勒定律来推求这个引力。
计算的困难是难以想象的。地球如此庞大，要计算地球对其表面上某一个微小物体的引力有多大，谈何容易，何况还要计算地球对月球、太阳对行星的引力，更是困难重重。
直到1685年，牛顿充分应用数学这个工具，克服了计算上的困难，证明了一个由具有引力的物质组成的球体吸引它外边的物体时，就好像所有的质量都集中在它的中心一样。有了这个证明，把太阳、地球、月球都作为一个质点看待的简化方法，就显得很合理了。
这一成就克服了困难，于是他努力把天体的力和地球上的重力联系起来，用皮卡尔测量地球大小得到的最新数值，来计算月球运动。计算结果表明，月球的向心加速度与地面上物体的垂力加速度之比，正好等于地球半径的平方与月球到地心距离的平方比。
牛顿进一步计算地球对其表面物体的引力，太阳对行星的引力，发现引力是一样的，于是牛顿得出结论，地球对月球的引力和太阳对行星的引力是同一种性质的力，也就是地球吸引它表面附近物体的那种力。
1686年，牛顿写出《自然哲学数学原理》，正式发表了万有引力定律。即任何两个物体间都有相互吸引力，这个力就叫万有引力，引力的人小跟它们的质量成正比，跟它们之间距离的平方成反比。
牛顿把哥白尼的观点、开普勒的定律、伽利略和他自己关于运动学和动力学的研究成果融汇一起，总结出万有引力定律，创立了把天体运动和地面物体运动统一起来的力学理论，构成了经典力学体系，取得了辉煌的成果。
牛顿在谈到自己在科学上成功的原因时，谦逊地说：“因为我是站在巨人肩上的缘故。”
在宇宙当中有很多天体，宇宙非常广阔，想要了解宇宙当中天体的运动过程非常困难。但是还是能够通过相关数据以及日积月累的观察，计算出天体运行轨道，在宇宙当中组成天体恒星的物质，是宇宙当中最丰富的氢、氦两种元素，这两种元素即使数量特别庞大，质量也不会特别重 。
而且在宇宙当中也不可能存在一个超大质量的天体。所以我们可以通过数据来计算出天体的质量，以此在通过引力以及天体的相对运动了解到天体运动轨道。日常计算天体运行轨道的一些方法和过程，首先必须要了解牛顿运动方程，应用物理方程式，也可以帮助我们很大程度上来理解和应用各种数据，解释天体运动，了解人们在研究过程当中所认知的万有引力加速度以及万有引力公式。
通过公式就可以计算出天体的相对加速度以及它的运行轨迹，应用在方程中可以发现这其中都需要我们了解到天体的质量以及天体运行半径，除此之外还需要一个万有引力常量，所以说想要了解到天气的质量以及运动的轨道形状和半径。就是对于我们了解他运行轨迹的主要条件，通过地球围绕太阳运动可以了解到，很多的天体运动都是进行椭圆形的运动。
所以我们可以通过计算来了解天体的运动半径，然后就是天体最为重要的质量，想要了解的天体的质量，可以与地球质量在相同时间不同轨道运行的距离通过公式的类比和对比，计算天体的质量。毕竟能够明确了解到地球的质量，所以在通过物理上的天体运行轨迹的公式来进行计算，就可以大体上了解到天体运动轨迹以及运动速度。
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