Los planetas, sus movimientos, sus satelites... se vienen observando y estudiando desde muy antiguo. Hasta llegar a tener los conocimientos que hoy tenemos sobre los astros ha tenido que pasar mucho tiempo en el que muchos astrónomos han dedicado sus vidas a la observación y datación de los astros ( sus movimientos, sus masas... ). Para comprender bien la evolución de esta ciencia hay que tener en cuentas varios modelos planetarios:

1._ Ptolomeo (s. II):
- Modelo geocéntrico: la Tierra esta en el centro del Universo.
- Todos los astros y las estrellas fijas se mueven en órbitas circulares alrededor de la Tierra.
- Para poder explicar el movimiento de los planetas sobre el fondo de las estrellas fijas ( movimiento retrógrado ) necesita introducir epiciclos y deferentes.
- El modelo es muy complicado matemáticamente, pero se ajusta muy bien a las observaciones y puede ser aplicado en la práctica ( navegación, predicción de eclipses...).

2._ Copérnico (s.XVI):
- Modelo heliocéntrico: el Sol está en el centro del Universo.
- Todos los astros giran alrededor del Sol, salvo la Luna, que gira alrededor de la Tierra.
- Las órbitas de los astros son circulares, eso obliga a mantener epiciclos y deferentes para ajustar el modelo a las observaciones.
- El modelo es mucho más sencillo matemáticamente que el de Ptolomeo, pero choca con el pensamiento dominante en la época y es rechazado por la Iglesia.

3._ Galileo (s.XVII):
- Utiliza por primera vez un telescopio para observar los astros. Fué el primero al que se le ocurrió utilizar el catalejo para mirar a los astros y no para mirar a los otros barcos, islas...
- Realiza descubrimientos que apoyan la teoría heliocéntrica y que contradicen el modelo de Universo que había estado vigente durante toda la Edad Media.
- Descubre manchas en el Sol y montañas en la Luna ( los astros son cuerpos imperfectos similares a la Tierra, no como afirmaba la Iglesia, que sostenía que todos los astros eran perfectos excepto la Tierra ), observa cuatro satélites que giran alrededor de Júpiter ( existen cuerpos celestes que no giran alrededor de la Tierra ).

4._ Kepler (s.XVII):
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Tras analizar los datos experimentales de Tycho Brahe, propone un modelo planetario basado en tres leyes fundamentales:
- 1ª Ley: los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas con el Sol en uno de sus focos.
- 2ª Ley: el radio de la órbita barre áreas iguales en tiempos iguales. Esto implica que la velocidad del planeta aumente al acercarse al Sol y disminuye al alejarse. La velocidad máxima se alcanza en el perihelio y la mínima en el afelio.
- 3ª Ley: entre el periodo del planeta y su distancia media al Sol existe la siguiente relación:

T2 = k r3

donde k es una costante que tiene el mismo valor para todos los planetas del Sistema Solar.
- El modelo de kepler describe con enorme precisión el movimiento de los planetas, pero no indica cuá es la causa de que los planetas se muevan de este modo.