Mặc dù lý thuyết địa tâm của nhà toán học và thiên văn học người Hy Lạp Claudius Ptolemy không chính xác, nhưng ông đã có thể giải thích chuyển động của các thiên thể, theo Dự án Polaris của Đại học Bang Iowa. Thư viện khu vực Rappahannock Trung tâm cũng cho biết Ptolemy đã sử dụng hình học để dự đoán chuyển động của các hành tinh (mặc dù ông tin rằng chúng quay quanh Trái đất). Ông đã xếp hạng 1.022 sao. Cuốn sách "The Almagest" của ông là nền tảng của thiên văn học trong nhiều thế kỷ.
Ý tưởng về địa tâm hay lấy Trái đất làm trung tâm của ông được gọi là hệ thống Ptolemic. Trong nhiều thế kỷ sau Ptolemy, các nhà thiên văn đã chấp nhận lý thuyết thiếu sót của ông là đúng. Trong khi công việc của ông đến từ các quan sát thực nghiệm của mình, có lẽ đóng góp lớn nhất của ông cho thiên văn học là bản tóm tắt kiến thức của ông về các tầng trời. Cuốn sách "Tuyển tập toán học" của ông trưng bày công trình thiên văn của ông và cuối cùng được biết đến với cái tên "Nhà thiên văn học vĩ đại". Cuốn sách này, được chia thành 13 phần, cũng là nguồn kiến thức cho một nhà thiên văn Hy Lạp khác tên là Hipparchus. Ông cho biết các hành tinh phải chuyển động theo chu kỳ, hoặc các vòng tròn nhỏ hơn, và Trái đất chuyển động theo đường đều. Phương pháp cân bằng cần thiết để giải thích chuyển động ngược của các hành tinh lân cận. Lý thuyết của Ptolemy đã được chấp nhận bằng chứng cho đến khi nhà thiên văn học người Ba Lan Nicolaus Copernicus đưa ra lý thuyết nhật tâm (lấy mặt trời làm trung tâm) vào thế kỷ 15.
