各自的动量改变，其大小相等、方向相反，所以每个物体的速度改变与质量成反比。牛顿用第三定律来推导出动量守恆。但是，根据高等物理理论，动量守恆比第三定律更为基础。适用于更广泛领域的动量守恒不需基于牛顿定律。为了要证实第三定律的正确性，牛顿提到了克里斯多佛·雷恩、约翰·沃利斯、克里斯蒂安·惠更斯与埃德姆·马略特使用单摆来对于硬物的碰撞规则所进行的一些调研。他还描述了一些自己使用铁球、木塞与玻璃等物体来完成的实验。从这些实验获得的数据，他总结，对于物体碰撞问题，实验结果与第三定律全吻合。牛顿又想出一个实