Mimo ogromnego wkładu w rozwój nauki, Mikołaj Kopernik i Johannes Kepler, którzy badali ruch planet, nie potrafili odpowiedzieć na pytanie, jakimi prawami rządzi się ten ruch. Wówczas błędnie sądzono, że zasady rządzące przyrodą nie są jednakowe na Ziemi i we Wszechświecie. Hipotezę o jedności świata, która doprowadziła do odkrycia prawa powszechnego ciążenia, zawdzięczmy Isaakowi Newtonowi. Hipoteza ta mówi o tym, że oddziaływania, które obserwujemy na Ziemi, odpowiedzialne są również za zachowanie ciał w przestrzeni kosmicznej. Korzystając z trzeciego prawa Keplera, Newton wysnuł wniosek, że siła zakrzywiająca ruch planet wokół Słońca jest odwrotnie proporcjonalna do kwadratu ich wzajemnej odległości. Doszedł do wniosku, że jest to ta sama siła, która na powierzchni Ziemi powoduje spadanie ciał, a więc musi być również powiązana z masą oddziałujących ciał.

Wzór wynikający z prawa powszechnego ciążenia jest słuszny dla punktów materialnych oraz kul, których rozkład masy jest sferycznie symetryczny (np. kul jednorodnych). Kulę należy traktować w taki sposób, jakby cała jej masa skupiona była w punkcie centralnym, dlatego w przypadku ciała znajdującego się na powierzchni planety uznajemy, że oddziaływanie odbywa się z odległości równej promieniowi planety.

Wartość stałej grawitacji jest bardzo mała, dlatego w przypadku ciał o niewielkich masach nie obserwujemy skutków działania sił grawitacji (wartości tych sił są na tyle małe, że nie mają wpływu na ruch obiektów). Jeżeli natomiast masa przynajmniej jednego z oddziałujących ciał jest znaczna, jak w przypadku planet, czy gwiazd, wówczas decyduje o ich ruchu oraz ruchu lżejszych obiektów w ich otoczeniu.

Siła grawitacji pełni rolę siły dośrodkowej w ruchu planet wokół gwiazd oraz satelitów wokół planet. Wektor tej siły przyłożony jest w środku ciężkości krążącego ciała, skierowany prostopadle do wektora prędkości liniowej i zwrócony do środka orbity, po której ciało się porusza.