在牛顿之前的几年里，人们普遍认为天空中物体的定律与地球上的物体不同。当开普勒写下行星运动的三个定律，详细解释行星围绕太阳轨道的几何特性时，没有立即想到要辨别它们与更基本定律的联系。艾萨克·牛顿 （Isaac Newton） 在 1665-66 年间弄清楚了行星运动、月球绕地球运动以及物体落到地球表面的日常现象之间的联系。这种普遍现象今天被称为万有引力。

虽然这在今天听起来很常见，但同样的现象支配着地球上物体的运动和月球围绕地球的运动的说法在牛顿的时代是革命性的。他发现，向心月围绕地球的加速度和重力加速度的比率与相应物体与地球距离的平方成反比。由于加速度与质量无关，因此根据他的运动定律，力必须与质量成正比。这一见解促使他制定了以他的名字命名的万有引力定律。

完成牛顿万有引力定律所需的另一条信息是引力常数，它是通过实验得出的。第一次成功测量常数的实验是由 Henry Cavendish 进行的。一旦知道了这个常数的值，再加上牛顿的运动定律，就可以推导出开普勒的行星运动定律。