=== ''Astronomia nova'' ===
Den udvidede forskning, som kulminerede i ''[[Astronomia nova]]'' (''En ny astronomi'') — heriblandt de første to [[Keplers love|love om planetarisk bevægelse]] — begyndte med analysen, under Brahes instruktion, af [[Mars (planet)|Mars]]' kredsløb. Kepler beregnede flere tilnærmelser om Mars' kredsløb ved at bruge en [[ækvant]] (det matematiske værktøj som Kopernikus havde elimineret med sit system), og skabte til sidst en model som generelt stemte overens med Brahes observeringer til indenfor to [[bueminut]]ter (den gennemsnitlige fejlmargen). Men han var ikke tilfreds med det komplekse og stadig lettere upræcise resultat; på visse punkter adskilte modellen sig fra de observerede data med op til otte bueminutter. Efter en lang række traditionelle matematiske astronomimetoder havde vist sig fejlbare, besluttede Kepler sig for at forsøge at passe et æglignende kredsløb til de observerede data.<ref>Caspar, ''Kepler'', s. 123–128</ref>
Walhalla