现在我们来谈谈亚里士多德。他的故事发生在公元前4世纪，这位大哲学家当然是十分伟大的，他的一生为人类文明的发展做出了不可忽略的贡献。他的主要思想成就之一，就是他发展了一套完整的天文学运动理论。这个理论极大地影响了后人长达2000年之久。他的理论主观性较为强烈，相信所见即所得，以至于即使到了现在很多不大懂科学的人还像亚里士多德那般看待世界。不过，我们的科学界可不会一直这样懵懂地发展下去，恰恰相反，发生在17世纪的科学革命，基本上就是为了摆脱亚里士多德物理学的影响。
亚里士多德提出了两个对立的运动概念，所谓的“自然”运动和“强迫”运动，在地球上，重物体的自然运动方向是朝向地球的中心点，也就是当时人们理所当然地认为的整个宇宙的中心。在天上，自然运动是速度不变的圆周运动，在地球上也存在着偏离开自然运动的强迫运动，这种运动是由诸如，推力，拉力，抛等行为导致的。在天上则只能出现永远持续的，一成不变的圆形自然运动。因此天界是完美的，而月球以内的月内区则不是，石头会向下落，但是星辰却不会落下来。
为了解释这一连串的现象，亚里士多德发明了一套系统，这个系统是一个套一个的，中心都在地球处的看不见的巨大的球层系统。在他的理论中，月内区的世界，所有的东西一概是由四种元素组成的，分别是土、水、气、火，至于这些球层，则是由与之都不相同的另一种元素——天素构成的。这些球层都各有一根轴，各轴都依次嵌套在外面的一个球层上，并且绕着此轴心转动。不过，这些轴线都不是并排在同一方向上。所有的恒星都固定在最外面的一个球层上。接下来的4个球层形成一个体系，土星固定在其中的一个最里的一个球层上，其运动则是由这四个球层共同决定的。注意自己理论一致的亚里士多德，在这四个球层的内里又增加了三个，以使土星得到均衡的运动，为了说明木星，火星，金星，水星，太阳和月球的运动，他又添加了更多的球层，总数共达55个，由此，亚里士多德基本上给出了符合观察的解释。
但是，这个理论是错误的。到了中世纪，人们已经渐渐地摆脱了亚里士多德的宇宙观，开始将所谓的天球想象成为一个个以固态形式存在的物质。但是的宇宙模型，可以称之为力学模型。该类模型是通过设想某个类似机器或者类似机械式玩具的结构来进行解释。这样的宇宙模型确实与机器相似，但是却把它推到了极致。“天素”这个第五大元素，与地球上任何的其他元素都不大一样，它比玻璃更加透明，但是却显然是绝对刚性的。
亚里士多德的行星运动模型并不与观测完全吻合。在大约公元2世纪，托勒密的综合归纳得出的结果所代替。不过在托勒密的模型中，地球依旧处于中心位置固定不动，画圆圈的运动也仍然被认为是天上应有的运动。不过，要让行星的运动对头，他让行星在一些小的圆圈上运行，小圆的圆心则在以地球为中心的大圆圈上。新模型还有更复杂的细节，大圆圈的位置并不真的位于地球的位置上，行星在这些圆圈上的运动也不完全是匀速的——至少从圆心的位置上看是如此。托勒密以足够多的名堂得出了符合观测数据的结果。而与此同时，他的体系也并不是十全十美的，比如，月亮的本轮就会使月亮和地球的距离有很大的伸缩，由是会导致月亮的视大小会有非常大的变化。
托勒密没有为这种运动体系提供力学机制，他所给出的模型，并不是力学式的，而是数学式的——更具体来说是几何学式的。人们在设想物理模型的过程中陷入绝境时，有时会退回数学领域，于是我们会用这样的话来安慰自己：“数学反正是与事实吻合的，大概是不大可能再进一步提高了吧？说不定，我们充其量只能够理解到目前这一地步呢。”
在我们告别古代世界之前，还应当注意一下另外一点当时已经为人们了解的知识。这种知识是关于大小的。在公元前3世纪，亚历山大图书馆的爱拉托色尼推算出了地球的半径。到了仲夏时分，在地处亚热带的亚历山大城，太阳会在正午时刻悬于与垂直方向成7.5度的方位上，而与此同时，再往南走500英里远，太阳就会正悬于头顶上方。由此便得出了地球的圆周为
360*500/7.5英里=24000英里
在埃拉托色尼之后，托勒密也根据在地球上的不同地方所见到的月球方位的不同，估算过月地距离。太阳的远近也可以根据日食时地面上太阳阴影的大小，以及月食时地球阴影的情况进行推断。
亚里士多德和托勒密有着如下的共同信念：地球是静止不动；天界物体的运动必定是由恒定的圆周运动构成的，而地球上的运动，本性则全然与之不同，这样的信念先是为公元8-12世纪阿拉伯人所接受，继而又亘入了中世纪欧洲人的头脑，始终支配着这个时期的科学思想，并一直延续到16世纪。
不过，逐渐地，古代人意识到，月亮也与地上的物体一样具有重量，因此，它之所以并没有掉落到地球上，一定是事出有因的。
月亮是因其自身的运动——而且这种圆周运动还很快——而不至于落到地球上的。这同投石器上的石碑，会因圆形的甩动而不会掉落到地面上是一个道理。
亚里士多德和托勒密理论的缺点，就是有些巧合确实是巧合地太令人难以置信了，内行星--水星和金星的运行大圆以一年为周期，外行星的小圆也有一年的运行周期。
对于地面上的运动，亚里士多德的教义遇到了很大的麻烦，即使是在很简单的事情上。其中，箭簇的飞行就是其中一种。设想，在箭簇从离开弓的那一刻，是什么在保持着它的运动，亚里士多德人为是空气，空气追着箭矢，推动着它一直飞行。显然，反驳这种解释并不困难。
不过，在中世纪，也曾有人对亚里士多德的理论进行改进。著名的神学家和哲学家阿奎那宣称亚里士多德理论和基督教的教义是合拍的。