شكل مدارات الكواكب: كان كوبرنيكوس يظن أن الكواكب تدور حول الشمس في دوائر وبسرعات ثابتة، لكن يوهانس كبلر أدرك أن مداراتها يجب أن تكون إهليلجية، وأن الكواكب تبطئ عندما تبتعد عن الشمس. وقد طابقت حساباته الحركات المرصودة للكواكب، فأثبتت صحة مركزية الشمس، وقادت إسحاق نيوتن إلى إدراك أن القوة التي تُبقي الكواكب في مداراتها هي الجاذبية.

يوهانس كبلر ووضع نموذج دقيق للمجموعة الشمسية: اعتمد الفلكي الألماني يوهانس كبلر على المشاهدات الفلكية الدقيقة ليضع نموذجًا أكثر دقة لحركة الكواكب، فبيّن أن الكواكب تتحرك في مدارات إهليلجية حول الشمس، وليس في مدارات دائرية كما كان يُعتقد سابقًا. كما مهّد عمله لظهور مفهوم القصور الذاتي الذي تبناه لاحقًا علماء الفيزياء، وأصبح أساسًا لفهم حركة الأجرام السماوية.

قوانين كبلر تشمل ثلاثة قوانين أساسية لحركة الكواكب وضعها يوهانس كيبلر، ومن بينها القانون الثالث الذي يربط بين فترة دوران الكواكب حول الشمس وبين متوسط نصف المحور الكبير لمداراتها. ينص القانون الثالث على أن مربع الفترة المدارية لأي كوكب يتناسب طردياً مع مكعب متوسط نصف المحور الكبير لمداره، ويُستخدم هذا القانون في الفلك لحساب العلاقات بين أمد الدوران والمسافات النسبية للكواكب حول نجم مركزي، وهو أحد الأعمدة النظرية في وصف الحركة الكوكبية ضمن نظام جملة شمسية أو نجوم ثنائية.

توصل يوهانس كبلر إلى أفكاره الأساسية عن حركة الكواكب من خلال دراسة مدار المريخ، مستفيداً من الأرصاد الدقيقة التي جمعها الفلكي الدنماركي تيخو براهي على مدى سنوات. وقد واجه كبلر صعوبةً خاصةً في تفسير حركة المريخ، لأن مداره أكثر استطالةً من مدار الأرض، مما كشف بوضوح قصور النماذج القائمة على الدوائر الكاملة.

اعتقد يوهانس كبلر أن حركات الكواكب تعبر عن نظام رياضي متناغم يمكن تشبيهه بالأنغام الموسيقية، وأطلق على هذه الفكرة مفهوم تناغم العالم أو موسيقى الأفلاك. ولم يكن يقصد بالضرورة أن الكواكب تصدر موسيقى مسموعة، بل حاول ربط نسب سرعاتها وزوايا حركتها بالفواصل والنسب الموسيقية المعروفة في عصره.