Nos anos anteriores a Newton, prevalecia uma crença geral de que diferentes leis governavam objetos no céu do que objetos na Terra. Quando Kepler escreveu as três leis do movimento planetário, explicando em detalhes as propriedades geométricas das órbitas planetárias ao redor do Sol, não havia ideia imediata para discernir sua conexão com leis mais fundamentais. Foi Isaac Newton quem, em 1665-66, descobriu a conexão entre o movimento planetário, o movimento da lua ao redor da Terra e o fenômeno cotidiano de objetos caindo na superfície da Terra. Esse fenômeno universal é hoje conhecido como gravitação.

Embora pareça comum hoje, a afirmação de que o mesmo fenômeno governa o movimento dos objetos na Terra e o movimento da lua ao redor da Terra foi revolucionária na época de Newton. Ele descobriu que a aceleração da lua centrípeta ao redor da Terra e a aceleração da gravidade têm uma razão que é inversamente proporcional ao quadrado da distância do respectivo objeto à Terra. Como a aceleração é independente da massa, de acordo com suas leis do movimento, a força deve ser proporcional à massa. Essa percepção o levou a formular a lei da gravitação que leva seu nome.

Outra informação necessária para completar a lei da gravitação de Newton foi a constante gravitacional, que foi derivada experimentalmente. O primeiro experimento bem-sucedido para medir a constante foi realizado por Henry Cavendish. Uma vez que o valor dessa constante era conhecido, junto com as leis do movimento de Newton, as leis do movimento planetário de Kepler poderiam ser derivadas.