En 1609 et 1618, Johann Kepler, un astronome allemand, publie trois lois qui permettent de décrire le mouvement des planètes dans le ciel, les "lois de Kepler". Ses recherches s’appuient sur la découverte du Polonais Nicolas Copernic selon laquelle c’est la Terre qui tourne autour du Soleil (et non le contraire), et sur le calcul de l’emplacement des planètes par le Tchèque Tycho Brahe. Mais Kepler ajoute un élément nouveau : le mouvement des planètes autour du Soleil n’est pas circulaire, comme on le croit alors, mais elliptique. Cette découverte est importante car elle permet d’expliquer la complexité de la position des planètes. Elle résout ainsi des problèmes sur lesquels buttaient des astronomes comme Ptolémée ou Copernic.
Il faudra encore attendre près de 45 ans pour que la découverte de la gravitation par Isaac Newton permette de comprendre les facteurs physiques qui régissent le mouvement des planètes.