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Nicolás Copérnico era heredero de la Astronomía medieval y utilizó los mismos métodos e instrumentos que mil quinientos años antes habían llevado a Ptolomeo a elaborar su teoría geocéntrica. El astrónomo polaco erigió sobre la observación y los cálculos matemáticos un modelo radicalmente opuesto al ptolemaico, que en el siglo XVI todavía era predominante pero cuyas lagunas eran patentes. Al complejo sistema que intentaba explicar que la Tierra, inmóvil, era el centro del universo, Copérnico contrapuso una disposición en esferas girando alrededor del sol, que simplificaba y explicaba el movimiento aparentemente caótico de los astros en la bóveda celeste.
Para sus observaciones utilizó tres sencillos instrumentos inventados por los antiguos griegos y que ya había empleado Ptolomeo en el siglo II. para elaborar su propio sistema cosmológico. Dos de ellos permitían conocer la altitud (medida en grados) del Sol y de los demás cuerpos celestes: el cuadrante y el triquetrum. El tercero, la esfera armilar, era un complicado artilugio que servía para mostrar el movimiento aparente de la bóveda celeste alrededor de la Tierra durante el año y establecer la latitud y la longitud de los planetas y las estrellas en cada momento.