Dans les années qui ont précédé Newton, une croyance générale prévalait selon laquelle des lois différentes régissaient les objets dans le ciel et les objets sur Terre. Lorsque Kepler a écrit les trois lois du mouvement planétaire, expliquant en détail les propriétés géométriques des orbites planétaires autour du Soleil, il n’y avait pas d’idée immédiate pour discerner leur lien avec des lois plus fondamentales. C'est Isaac Newton qui, en 1665-1666, a compris le lien entre le mouvement des planètes, le mouvement de la lune autour de la Terre et le phénomène quotidien des objets tombant à la surface de la Terre. Ce phénomène universel est aujourd’hui connu sous le nom de gravitation.

Bien que cela semble courant aujourd'hui, l'affirmation selon laquelle le même phénomène régit le mouvement des objets sur Terre et le mouvement de la lune autour de la Terre était révolutionnaire à l'époque de Newton. Il a découvert que l'accélération de la lune centripète autour de la Terre et l'accélération due à la gravité ont un rapport inversement proportionnel au carré de la distance de l'objet respectif par rapport à la Terre. Puisque l’accélération est indépendante de la masse, selon ses lois du mouvement, la force doit être proportionnelle à la masse. Cette idée l’a conduit à formuler la loi de la gravitation qui porte son nom.

Une autre information nécessaire pour compléter la loi de la gravitation de Newton était la constante gravitationnelle, qui a été dérivée expérimentalement. La première expérience réussie pour mesurer la constante a été réalisée par Henry Cavendish. Une fois que la valeur de cette constante a été connue, ainsi que les lois du mouvement de Newton, les lois du mouvement planétaire de Kepler ont pu être dérivées.