En su obra De revolutionibus orbium coelestium (Las revoluciones de las esferas celestes), publicada justo antes de su muerte, el astrónomo polaco Nicolás Copérnico (1473-1543), sostenía que el sol era el centro del universo y que la Tierra se movía en el cielo como un planeta más. Copérnico anticipó que sus ideas serían controvertidas y esperó más de 30 años para publicar su libro. De Revolutionibus comienza con un breve argumento a favor del universo heliocéntrico y sigue con una extensa serie de pruebas matemáticas y tablas astronómicas. Copérnico no intentaba cuestionar la reconocida sabiduría de astrónomos y pensadores religiosos; sino más bien buscaba descubrir un orden más elegante en el universo. Aunque sus ideas fueron revolucionarias, se basaban en una línea de pensamiento que ya existía. Filósofos y astrónomos estaban perplejos desde hacía tiempo por el movimiento de Mercurio y Venus. Platón y Eudoxo habían notado que esos planetas nunca se desviaban muy lejos del sol: era casi como si estuvieran atados al sol, ya que solo podían moverse un poco hacia delante o un poco hacia detrás de él. En el siglo V, Marciano Capella había argumentado que Mercurio y Venus orbitaban alrededor del sol, que, a su vez, giraba alrededor de la Tierra. Aristarco de Samos había propuesto un sistema heliocéntrico, y los pitagóricos anteriores sostenían que el sol era el «fuego central». Si bien no formaban parte de la corriente de pensamiento dominante, todas estas fueron ideas sobre las que Copérnico basó su obra. Aunque hizo contribuciones revolucionarias a la astronomía, su concepción del sistema solar era fundamentalmente diferente de la que tiene la ciencia actual. Su modelo todavía suponía un movimiento circular perfecto en los cielos. Esto significaba que, como Ptolomeo, tenía que utilizar círculos concéntricos, o epiciclos, para explicar el movimiento de los planetas. Los círculos de Copérnico eran mucho más pequeños que los del sistema ptolemaico, pero de todas maneras eran necesarios para que su modelo funcionara. Astrónomos posteriores, como Johannes Kepler (1571-1630), Galileo (1564-1642) e Isaac Newton (1642-1727), tomaron como base la obra de Copérnico para avanzar en la comprensión humana del sistema solar.
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