Kako se planeti premikajo, je eno najzgodnejših vprašanj, s katerimi so se spopadali starodavni znanstveniki, ko so poskušali določiti pravila vesolja. Zgodnje teorije so domnevale, da je Zemlja središče vesolja, vsa nebesna telesa pa krožijo okoli nje. Z Galilejevimi ugotovitvami se je pokazalo, da je sonce in ne Zemlja središče našega sončnega sistema, planeti pa se okoli njega gibljejo z različnimi hitrostmi in koti. Današnje teorije o gibanju planetov temeljijo na delu nemškega astronoma Johannesa Keplerja iz 16. stoletja.
S pomočjo dela svojega mentorja Tycha Braheja kot osnovo za svoje teorije je Kepler s svojimi tremi zakoni gibanja planetov spremenil svetove astronomije in fizike. Čeprav je bilo takrat znanih le šest planetov, je njegove teorije potrdil več kot stoletje pozneje Newton in so se dobro obdržale že več kot 400 let. Čeprav so njegove teorije za neastronome nekoliko zmedene, so močno spremenile pogoje za svet planetarne znanosti.
Prvi zakon, ki ga je določil Kepler, je, da je gibanje planetov eliptično in ne ciklično. Namesto da se premika okrog sonca v krožnem vzorcu, se vsak planet giblje v ovalni orbiti. Ta zakon je bil v popolnem neskladju s prevladujočimi teorijami gibanja planetov, ki so obstajale že od Aristotelovega časa, vendar so prepričljivi znanstveni dokazi sčasoma dokazali, da je Keplerjeva nova teorija resnična.
Keplerjev drugi zakon obravnava hitrost, s katero se premikajo planeti, medtem ko sledijo svoji orbiti. Planeti spreminjajo hitrost glede na svoj položaj glede na sonce; ko so bližje, se pospešijo, ko so dlje, pa upočasnijo. Keplerjev drugi zakon pravi, da se bo planet v enakih časovnih obdobjih premikal na enako razdaljo. V bistvu je razdalja, ki bi jo prepotovala v enem mesecu, daljša, vendar z večjo hitrostjo, ko bi bila blizu sonca, medtem ko bi se daleč od sonca premikala počasneje, vendar bi imela manjšo razdaljo. Po tem zakonu planetarnega gibanja hitrost uravnava razdaljo, tako da bo planet skoraj vedno v določenem časovnem obdobju prevozil enako razdaljo.
Tretji zakon gibanja planetov, ki ga je predvidel Kepler, je bolj matematičen in zapleten. Medtem ko prva dva zakona obravnavata, kako se planet giblje glede na sonce, tretji zakon primerja gibanje planeta z drugimi planeti. V bistvu povedano, če kvadrirate čas, ki ga planet potrebuje za dokončanje orbite, in ga delite s kubirano povprečno razdaljo planeta do sonca, boste dobili skoraj enako razmerje za vsak planet. To pomeni, da je čas kroženja planeta neposredno sorazmeren s tem, kako velika je orbita, zato je razmerje skoraj popolnoma enako, ne glede na to, kateri planet opisujemo.
Gibanje planetov pomaga pri opisovanju pravil sončnega sistema, vendar se njegova uporabnost s tem ne konča. Poleg razlage, kako se planeti premikajo, sodobnim znanstvenikom pomaga tudi pri določanju krožnih vzorcev satelitov in drugih umetnih predmetov, ki so postavljeni v vesolje. Keplerjevi zakoni so tudi pomagali razložiti vzorec kroženja novih planetov, ki jih je pravkar odkrila napredna tehnologija, čeprav jih ne moremo vizualno opazovati.