Mange himmellegemers form kan mer eller mindre nøyaktig anses å ha formen av en rotasjonsellipsoide. Ofte har de formen av flate sfæroider eller, om de roterer tilstrekkelig langsomt, kuler. For himmellegemer formuleres vanligvis den store halvaksen og flattrykningen . Omdreiningslegemer brukes blant annet som referanseflater i geodesien. Målinger på den fysiske jordoverflaten projiseres først til den valgte referanseellipsoiden for deretter å overføres til et kartplan ved en valgt kartprojeksjon. Jordens havoverflate kan betraktes som en tilnærmet rotasjons­ellipsoide. Et eksempel på bruk av dette er referanse­systemet GRS80. Avstanden til en av polene er ca. 21,385 km kortere enn ekvator­radien på grunn av jordens rotasjon. Noen av månene i solsystemet ligner mer på smale og lange sfæroider: Saturns måner Mimas, Enceladus og Tethys samt Uranus' måne Miranda.