Negli anni precedenti a Newton, prevaleva la convinzione generale che leggi diverse governassero gli oggetti nel cielo rispetto agli oggetti sulla Terra. Quando Keplero scrisse le tre leggi del moto planetario, spiegando in dettaglio le proprietà geometriche delle orbite planetarie attorno al Sole, non c'era un'idea immediata per discernere la loro connessione con leggi più fondamentali. Fu Isaac Newton che, nel 1665-66, scoprì la connessione tra il moto planetario, il movimento della luna attorno alla Terra e il fenomeno quotidiano degli oggetti che cadono sulla superficie terrestre. Questo fenomeno universale è oggi noto come gravitazione.

Anche se oggi sembra comune, l'affermazione che lo stesso fenomeno governa il movimento degli oggetti sulla Terra e il movimento della luna attorno alla Terra era rivoluzionaria ai tempi di Newton. Ha capito che l'accelerazione della luna centripeta attorno alla Terra e l'accelerazione dovuta alla gravità hanno un rapporto che è inversamente proporzionale al quadrato della rispettiva distanza dell'oggetto dalla Terra. Poiché l'accelerazione è indipendente dalla massa, secondo le sue leggi del moto, la forza deve essere proporzionale alla massa. Questa intuizione lo portò a formulare la legge di gravitazione che porta il suo nome.

Un'altra informazione necessaria per completare la legge di gravitazione di Newton era la costante gravitazionale, che è stata derivata sperimentalmente. Il primo esperimento riuscito per misurare la costante fu condotto da Henry Cavendish. Una volta conosciuto il valore di questa costante, insieme alle leggi del moto di Newton, si potevano derivare le leggi di Keplero del moto planetario.