Die zur Zeit von Kopernikus und Kepler herrschende Bild des Universums geht auf die aristotelische Philosophie zurück. Nach Aristoteles (382-322 v. Chr.) steht die Erde im Mittelpunkt eines Universums, das komplett getrennt vom Irdischen besteht. Das eine ist die Späre des Vollkommenen, Göttlichen, das andere die Welt der unvollkommenen Schöpfung.

Nikolaus Kopernikus (1473 bis 1543) veröffentlichte in seinem Todesjahr das Buch „De revolutionibus orbium coelestium“. Dort griff er die bereits von Aristarchos formulierte Idee wieder auf, dass die Sonne im Mittelpunkt steht. Sein Buch geriet in den Fokus der Inquisition, beeinflusste aber unter anderem den dänischen Adligen Tycho Brahe (1546 bis 1601). Er baute unter der Schirmherrschaft von König Friedrich II.die Sternwarten Uranienborg und Stjerneborg auf und erforschte mit selbst gebauten Instrumenten 21 Jahre lang den Himmel – so gründlich hatte das noch niemand vor ihm gemacht.

Johannes Kepler (1571 bis 1630) konnte später auf dieses umfangreichste und genaueste Zahlenmaterial der damaligen Zeit zurückgreifen. Mit seinen mathematisch-naturwissenschaftliche Berechnungen war Kepler seiner Zeit weit voraus war. So ist auch verständlich, dass sie längere Zeit kaum Beachtung fanden. Nicht durch Galilei , der sie ablehnte (wohl weil er sie nicht verstand), und auch nicht durch Kepler selbst. Historiker sind der Meinung, dass sie die ersten Naturgesetze im modernen wissenschaftlichen Sinn darstellen.

Erst Isaac Newton (1643 bis 1727) erkannte etwa 50 Jahre nach Keplers Tod ihren Wert und fand mit ihrer Hilfe sein berühmtes Gravitationsgesetz. Die Bezeichnung als "Keplersche Gesetze" kam noch später.

Giordano Bruno (1548 bis 1600) wurde 1600 wegen Ketzerei und Magie auf dem Scheiterhaufen verbrannt. Eine seiner Behauptungen war, dass das Weltall unendlich sei und von ewiger Dauer; er widersprach damit dem in Sphären untergliederten geozentrischen Bild des Universums der Kirche. Sowohl ihm als auch Galileo wird der berühmte (aber nirgendwo dokumentierte) Ausspruch „Und sie bewegt sich doch!“ in den Mund gelegt.

Galileo Galilei (1564 bis 1642) entdeckte 1609 die vier größten Monde des Jupiters und die Berglandschaften des Erdmondes. Er nutzte dabei das sogenannte Holländische Fernrohr (auch Galileo-Fernrohr genannt), das um 1608 vom Deutschen Hans Lipperhey in Holland konstruiert wurde. Das erste Astronomische Fernrohr wurde übrigens 1611 von Johannes Kepler erfunden. Sein Konstruktionsprinzip ist heute noch als Fernstecher und Fernrohr in Gebrauch, währed das Holländische Fernrohr nur noch als Opernglas fungiert. Galileo veröffentlichte auch grundlegende Gedanken zur gleichförmigen Bewegung und zu den Fallgesetzen, zur theoretischen Astronomie hat er hingegen nichts beigetragen. Er hing aber ebenfalls dem kopernikanischen Weltbild an und geriet deshalb in Konflikt mit der Inquisition.