Ya en el año 340 a.C. el filósofo griego Aristóteles, en el libro De los cielos, describía un modelo geocéntrico en el que consideraba que la Tierra era estacionaria y que el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas se movían en órbitas circulares alrededor de ella. Su opinión de una Tierra esférica se basaba en observaciones de los eclipses lunares (debidos a que la Tierra se sitúa entre el Sol y la Luna), en los que la sombra de la Tierra siempre era redonda, y en segundo lugar, en que estrella Polar aparecía más baja en el cielo cuando se observaba desde el sur que cuando se hacía desde regiones más al norte.
Esta idea fue ampliada por Ptolomeo en el siglo II d.C. Su modelo situaba a la Tierra en el centro de un conjunto de ocho esferas que transportaban a la Luna, el Sol, los cinco planetas conocidos (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) y las estrellas:
Los planetas se movían en círculos (epiciclos) más pequeños engarzados en sus respectivas esferas (deferentes), explicando sus relativamente complicadas trayectorias celestes (movimiento retrógrado de los planetas). La esfera más externa transportaba a las llamadas estrellas fijas, las cuales siempre permanecían en las mismas posiciones relativas, las unas con respecto de las otras, girando a través del cielo.
Para predecir correctamente la posición de los cuerpos celestes se debía suponer que la Luna seguía un camino que la situaba en algunos instantes dos veces más cerca de la Tierra que en otros. A pesar de esta inconsistencia, su modelo era razonablemente preciso, y fue ampliamente aceptado. Incluso la Iglesia adoptó este modelo como la imagen del Universo que estaba de acuerdo con los textos bíblicos.
En la Antigua Grecia también se propusieron modelos que situaban al Sol en el centro del Universo. Aristarco de Samos, en el siglo III a.C., propuso un modelo en el que la Tierra y los planetas conocidos giraban en torno al Sol, pero la oposición de muchos de los filósofos del mundo heleno hizo olvidar este esquema.
El cambio de paradigma se produjo a raíz del modelo propuesto en 1543 por Nicolás Copérnico, según el cual el Sol estaba estacionario en el centro y que la Tierra y los planetas se movían en órbitas circulares a su alrededor.
Esta idea fue finalmente respaldada por Galileo Galilei en 1609, tras sus observaciones del cielo mediante un telescopio ideado por él.
Al mismo tiempo, Johannes Kepler se dio cuenta de que el movimiento de los planetas se ajustaba a órbitas elípticas, una idea poco atractiva que dejaba de lado la perfección que se asociaba al movimiento circular, pero que permitía explicar las observaciones.
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