Kako se planeti kreću jedno je od najranijih pitanja s kojima su se drevni znanstvenici borili pokušavajući utvrditi pravila svemira. Rane teorije su postulirale da je Zemlja središte svemira, a svi nebeski objekti kruže oko nje. Galilejevim otkrićima otkriveno je da je Sunce, a ne Zemlja, središte našeg Sunčevog sustava, a planeti su se kretali oko njega različitim brzinama i kutovima. Današnje teorije o gibanju planeta temelje se na djelu njemačkog astronoma Johannesa Keplera iz 16. stoljeća.
Koristeći rad svog mentora Tycho Brahea kao osnovu za svoje teorije, Kepler je promijenio svjetove astronomije i fizike kroz svoja tri zakona planetarnog gibanja. Iako je u to vrijeme bilo poznato samo šest planeta, njegove teorije je Newton potvrdio više od stoljeća kasnije i dobro su se držale više od 400 godina. Iako su njegove teorije pomalo zbunjujuće za neastronome, one su uvelike promijenile teren za svijet planetarne znanosti.
Prvi zakon koji je Kepler odredio bio je da je gibanje planeta eliptično, a ne ciklično. Umjesto da se kreće kružno oko Sunca, svaki se planet kreće u orbiti ovalnog oblika. Ovaj zakon bio je u potpunom neslaganju s prevladavajućim teorijama o gibanju planeta koje su postojale još od vremena Aristotela, ali su neodoljivi znanstveni dokazi na kraju dokazali da je Keplerova nova teorija istinita.
Keplerov drugi zakon bavi se brzinom kojom se planeti kreću dok slijede svoju orbitu. Planeti mijenjaju brzinu u odnosu na njihov položaj prema Suncu; kada su bliže ubrzavaju, a kada su dalje usporavaju. Keplerov drugi zakon kaže da će se tijekom jednakih vremenskih razdoblja planet kretati na jednaku udaljenost. U osnovi, udaljenost koju bi priješao u jednom mjesecu je duža, ali većom brzinom kada je blizu Sunca, dok bi se daleko od sunca kretala sporije, ali bi imala manju udaljenost koju treba prijeći. Prema ovom zakonu gibanja planeta, brzina uravnotežuje udaljenost, tako da će planet gotovo uvijek preći istu udaljenost u određenom vremenskom razdoblju.
Treći zakon gibanja planeta koji je Kepler predvidio je matematičkiji i kompliciranije prirode. Dok se prva dva zakona bave time kako se planet kreće u odnosu na sunce, treći zakon uspoređuje kretanje planeta s drugim planetima. U osnovi rečeno, ako kvadrirate vrijeme potrebno planetu da završi orbitu i podijelite ga s kubnom prosječnom udaljenosti planeta do Sunca, dobit ćete gotovo identičan omjer za svaki planet. To znači da je vrijeme orbite planeta izravno proporcionalno veličini orbite, tako da je omjer gotovo potpuno isti bez obzira na to koji se planet opisuje.
Gibanje planeta pomaže opisati pravila Sunčevog sustava, ali njegova korisnost tu ne prestaje. Osim što objašnjava kako se planeti kreću, također pomaže suvremenim znanstvenicima da odrede orbitalne obrasce satelita i drugih objekata koje je napravio čovjek postavljenih u svemir. Keplerovi zakoni također su pomogli objasniti obrazac orbite novih planeta koje je tek otkrila napredna tehnologija, čak i ako ih ne možemo vizualno promatrati.