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El modelo de universo de Copérnico, tal como lo expone en el Commentariolus (hacia 1512) yen De revolutionibus orbium coelestium (1543). Sustituye la posición central y estática de la Tierra, propia del sistema ptolemaico, por la del Sol centro del universo y supone que la Tierra gira a su alrededor como uno cualquiera de los planetas. Los movimientos propios de la Tierra -a saber: traslación en torno al Sol, rotación sobre su propio eje y declinación del eje polar- explican todas las irregularidades observadas desde antiguo en el movimiento de los planetas, así como el movimiento del Sol en el horizonte, como movimientos aparentes.

Aparte de ser un modelo cinemático, que permite prever y dar razón de los movimientos celestes, que Copérnico cree más exacto que el anterior ptolemaico, el modelo copernicano es también, y sobre todo, un intento de explicación real de cómo funciona, o se mueve, el universo, y no una simple hipótesis matemática (como sostiene el prólogo al De revolutionibus, escrito por Osiander). Los planetas giran en torno al Sol llevados por las órbitas circulares y uniformes de las esferas celestes

Galileo, pese a sus enormes esfuerzos, no consigue la confirmación empírica de la hipótesis copernicana, pero sus observaciones astronómicas y descubrimientos con el telescopio la hacen plausible y contribuyen a su difusión y aceptación, mientras que las leyes de la mecánica galileana destruyen los prejuicios aristotélicos sobre el movimiento y la caída de los cuerpos, y dan a comprender cómo caen los cuerpos en una tierra que se mueve. Los descubrimientos de Galileo y, con anterioridad, las observaciones hechas por Tycho-Brahe sobre estrellas nuevas y cometas, destruyen la idea de un universo dividido en dos esferas o regiones distintas.

Kepler, con sus tres leyes matemáticas sobre el movimiento de los planetas en sus órbitas elípticas, elimina la antigua concepción del movimiento circular y uniforme, causa de grandes desajustes en la observación astronómica.

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