我们小时候都听过牛顿从苹果落地发现万有引力的故事，在天文学历史中，牛顿可以算是一个伟人。他不仅继承了哥白尼、开普勒等人的伟大成就，还经过自己的潜心研究在天文学上取得了更伟大的成果。
在他年轻的时候，他相信开普勒提出的行星运动定律。但是又开始疑惑行星为什么会这样运动呢？在他认为这些行星运动的时候一定有种隐藏着的力量在牵制着它们，它们才不至于脱离轨道在天空中乱跑。月亮绕着地球运转的时候也一定是有种力在牵着它；一件东西向地面落下而不是落到天上，也是因为被这种力吸向地面。
长期的观察研究使牛顿发现任何物体都具有吸引力，于是他发现了万有引力定律。这就是：宇宙中的任何物体之间，都存在着相互吸引力；各个物体间吸引力的大小，与物体的大小成正比，与它们之间的距离成反比。牛顿还用数学公式把它表达出来，后来牛顿的三大定律成为天文学上的基础定律，对后来人们对天体运动的研究有着普遍意义。
牛顿的三大定律对人类发现天体也有很大的帮助，17世纪初，万有引力理论开始被应用于天体研究，来确定星体之间的运动。1684年对牛顿的研究结果产生很大兴趣的哈雷拜访了牛顿。在与牛顿讨论后哈雷得出结论，彗星会在一定的周期内再次出现。可以说，没有牛顿，他可能永远都无法有这一大发现。