Thiên văn học Hy Lạp cổ đại
Thiên văn học của Eudoxus

Trong Hy Lạp cổ điển, thiên văn học được xét đến là một ngành của toán học. Các nhà thiên văn học thời kỳ này mưu cầu một thiết kế ra những mô hình hình học có thể mô tả sư xuất hiện của các chuyển động vũ trụ. Truyền thống này đã bắt đầu với trường phái Pythagoras những người đã đặt thiên văn học vào một trong 4 môn nghệ thuật toán học (cùng với số học, hình học và âm nhạc). Những nghiên cứu về số bao gồm bốn lĩnh vực này sau này dược gọi là Quadrivium.
Mặc dù không phải là một nhà toán học, Plato (427 TCN - 347 TCN) đã thêm quadrivium như là nền tảng của giáo dục triết học trong tác phẩm Cộng hòa. Ông đã khuyến khích một nhà toán học trẻ tuổi hơn mình là Eudoxus (410 TCN - 347 TCN) để phát triển một hệ thống của thiên văn học Hy Lạp. Theo như nhà sử học hiện đại về khoa học David Lindberg: "Trong tác phẩm của hai người, chúng ta tìm được sự luân phiên của các ngôi sao trong mối quan tâm về các hánh tinh, sự sáng tạo của mô hình hình học, "mô hình hai quả cầu" đại diện cho các vì sao và các hiện tượng của các hành tinh, và sự tạo ra của tiêu chuẩn điều hành những lý thuyết được thiết kế dành cho những quan sát các hành tinh".
"Mô hình hai quả cầu" là một mô hình hình học chia vũ trụ thành hai khu vực, một là Trái Đất trung tâm và bất động (quả cầu con) và một vương quốc quả cầu thiên đường lấy Trái Đất làm trung tâm, có thể bao gồm nhiều quả cầu khác được là từ aether.
Cuốn sách chủ yếu của Plato về vũ trụ học là Timaeus và Cộng hòa. Ông đã mô tả mô hình hai quả cầu và nói rằng có 8 đường tròn hay hình cầu cho 7 hành tinh và các vì sao. Theo Huyền thoại Er trong cuốn Cộng hòa, vũ trụ là Trục chính của Sự cần thiết được điều hành bởi Sirens và được quay bởi ba người con gái của Chúa Cần thiết.
Theo như một câu chuyện được ghi lại bởi Simplicius (thế kỷ 6 TCN), Plato đã đặt một câu hỏi dành cho các nhà toán học đương thời: "Những chuyển động rõ ràng của các hành tinh có thể được giải thích bằng giả sử của những chuyển động có trật tự và đồng thời nào?" Plato đã dề xuất một chuyển động lang thang mất trật tự (có vẻ vậy) của các hành tinh có thể được giải thích băng sự kết hợp của những chuyển động vòng tròn đồng thời lấy Trái Đất làm trung tâm. Đây rõ ràng là một đề xuất mới lạ vào thế kỷ 4 TCN.
Eudoxus đã thúc đẩy sự thách thức bằng việc phân chia cho mỗi hành tinh một tập hợp của những quả cầu đồng tâm. Bằng việc đặt tên các trục của các quả cầu và phân chia mỗi một thời kỳ của một quá trình, ông có thể làm cho gần với "sự biểu diễn" vũ trụ. Vì thế, ông là người đầu tiên cố gắng có những mô tả toán học cho chuyển động của các hành tinh. Một ý kiến tổng quát trong tác phẩm Về Tốc độ, sách của ông về các hành tinh, có thể được lấy ý tưởng từ cuốn Siêu hình học của Aristotle và một bình luận của Simplicius về tác phẩm De caelo, một tác phẩm khác của Aristotle. Bởi vì các tác phẩm của Eudoxus đã bị mất, sự hiểu biết của chúng ta về ông chỉ được dựa vào những nguồn thứ hai. Bài thơ của Aratus về thiên văn học được dựa trên một tác phẩm của Eudoxus. Và có lẽ Sphaerics của Theodosius của Bithynia. Họ đưa ra một cái nhìn về các tác phẩm của Eudoxus về thiên văn học hình cầu cũng như những chuyển động của các hành tinh.
Callippus, một nhà thiên văn học người Hy Lạp vào thế kỷ 4 TCN, đã thêm 7 quả cầu vào hệ thống 27 quả cầu của Eudoxus (ngoài các quả cầu hành tinh, Eudoxus đã thêm một quả cầu gồm nhiều ngôi sao). Aristotle đã mô tả những hệ thống này, nhưng nhấn mạnh về việc thêm một quả cầu "không quay" giữa mỗi tập hợp các quả cầu để ngừng chuyển động của tập hợp bên ngoài. Aristotle được xem xét về tự nhiên vậy lý của hệ thống; không có những thứ không quay, những chuyển động bên ngoài có thẻ dược chuyển vào những chuyển động bên trong.