"각 행성의 궤도는 태양을 한 초점으로 하는 타원이다."
케플러는 관측 자료를 바탕으로 많은 궤도 형태 모형을 시도하였다. 그 결과 1609년에 행성의 궤도면은 태양을 지나가고, 그 형태는 타원임을 알아냈다."행성과 태양을 잇는 직선은 같은 시간 동안 같은 넓이를 휩쓸며 지나간다."
케플러는 행성의 공전속도를 조사하여 행성의 궤도가 태양에 가까울수록 행성의 공전속도가 빨라짐을 알아냈다."행성의 항성 주기의 제곱은 궤도 긴반지름의 세제곱에 비례한다."
케플러는 행성의 운동의 조화성을 꾸준히 연구한 결과 1619년에 제 3법칙을 알아냈다. 주기를 p라 하고 궤도 긴반지름을 a라 하면,2017년 3월 29일