Il modello eliocentrico di Copernico mostra come un osservatore sulla Terra in orbita attorno al sole vedrebbe un pianeta con un periodo orbitale più lungo muoversi indietro e poi di nuovo in avanti. Il modello di Tolomeo, con la Terra al centro, richiedeva complesse meccaniche aggiuntive per spiegare il movimento retrogrado che non corrispondeva mai al movimento osservato.
Copernico risolse il problema delle "stelle vaganti" proponendo un sistema eliocentrico. Un osservatore sulla Terra, in orbita attorno al sole, vedrebbe un pianeta in un'orbita esterna apparentemente iniziare a rallentare e quindi invertire il movimento, per poi continuare di nuovo in avanti. L'osservatore sulla Terra si muove più velocemente o più lentamente del pianeta osservato, quindi sembra che il pianeta vada all'indietro per un certo periodo. Mentre il pianeta raggiunge l'orbita dell'osservatore, sembra che avanzi di nuovo.
Sebbene Aristarco di Samo abbia proposto un modello eliocentrico nel 200 a.C., Aristotele ha detto che il buon senso ha dettato un modello geocentrico. Nel 2 d.C., Tolomeo ha raffinato il modello di Aristotele e ha aggiunto alcuni elementi chiave per spiegare il movimento retrogrado. Un pianeta in orbita attorno alla Terra dovrebbe anche muoversi in un'orbita più piccola attorno al percorso orbitale per affrontare il movimento retrogrado. Tolomeo lo definì epiciclo e rimarrà indiscusso per quasi 12 secoli. Con il passare del tempo, i dati dei movimenti planetari sono diventati più precisi e la matematica che sta dietro agli epicicli non corrisponde più ai dati osservati. Il modello copernicano ha eliminato la complessità e l'imprecisione degli epicicli e si è avvicinato molto alla corrispondenza dei dati osservati. Quando Johannes Kepler mostrò che i pianeti si muovevano in ellissi, non in cerchi, il modello copernicano funzionava perfettamente.
