牛頓在晚年回憶說：如果說我比笛卡爾等人看得遠些，那是因為我站在巨人的肩上。像其他偉大人物一樣，牛頓的成就也應當部分地歸功於他生活的那個時代，以及在同一領域中作出貢獻的先驅者和同輩。牛頓對萬有引力定律的發現，就是在哥白尼、伽利略、第穀·布拉赫、開普勒等人工作的基礎上，再加上自己的艱苦研究，才得以實現的；與同時代學者們的學術交往，也促進了牛頓思想的發展。
（一）從哥白尼到牛頓
從哥白尼到牛頓，是近代自然科學的革命時代。這期間，力學和天文學得到了既迅速又係統的發展。先是哥白尼率先實行革命，於1543年提出了太陽中心說，反對被宗教神化了的地球中心說。以這一革命性的思想為開端，經過伽利略、開普勒等人的工作，最後導致牛頓做出近代自然科學史上的第一次大綜合。
對牛頓力學影響最大的是伽利略和開普勒。
伽利略是意大利的物理學家，是近代科學革命時期的傑出代表人物之一。他的逝世和牛頓的出生，正好在同一年。所以，1642年是科學史上重要的一年。在這一年，一顆巨星隕落了，另一顆巨星更高地升起。在一代接一代、一代高於一代的近代物理學發展史上，伽利略和牛頓，猶如這場接力賽中的兩個接棒人。伽利略是近代物理學的先驅者、經典力學的開創者、實驗科學之父。他一生崇尚科學，對實驗，他精心設計，巧妙安排，邊搞實驗，邊自製儀器，努力擺脫實驗條件的束縛。他開創了把實驗科學和數學結合起來的近代自然科學的優良傳統。伽利略的科學貢獻很多。他的著作猛烈地抨擊中世紀經院哲學，反對經院哲學把亞裏士多德當做偶像崇拜。他指出，亞裏士多德是很值得尊敬的大學者，但他的觀點中也有許多的錯誤。伽利略以實驗研究為基礎，糾正了亞裏士多德以來的一係列傳統的錯誤觀點。伽利略以科學為武器反對宗教神學和經院主義的鬥爭，遭到了教會的殘酷迫害。
伽利略通過實驗，也包括思想實驗，又利用數學計算，研究了單擺運動、斜麵運動、自由落體運動和拋物體運動，從而發現了擺的等時性原理、慣性原理、自由落體定律和運動的相對性原理；揭示了經典力學中十分重要的加速度的概念，論證了速度、加速度、力之間的關係。通過這些研究和發現，伽利略否定了亞裏士多德關於重物比輕物先落地的觀點，表明了力是加速度的原因，否定了亞裏士多德關於力是速度的原因的觀點。
伽利略的這些發現，構成了後來牛頓加以總結概括出的普遍有效的運動三定律的重要內容。
伽利略的這些研究，是對經典力學的開創性的貢獻，它使自亞裏士多德以來，近兩千年內一直沒有重大進展的力學研究，取得了重大的突破，標誌著經典力學的真正開端，也為牛頓總結運動三大定律和萬有引力定律，完成經典力學的體係奠定了基礎。
開普勒對牛頓的影響也很大，主要是他發現的行星運動三定律，是牛頓萬有引力學說的最重要的前提。
開普勒是德國天文學家，信仰哥白尼學說。大學畢業後，任天文學講師，業餘時間研究行星問題。他把當時的思考成果於1596年發表於他的著作《宇宙的奧秘》之中。他把這本書寄給丹麥天文學家第穀·布拉赫。他的數學才能得到第穀的嚐識，後來成為第穀·布拉赫的助手。第穀1601年逝世，在臨終前，把自己積累了二十多年的天文觀測資料贈給了開普勒。開普勒應用這些豐富的資料，研究天體運動體係。他努力工作，力圖編製出一個更好的行星運行表，並致力於使哥白尼的日心說更加完善。經過四年的計算，他發現，根據新的觀測數據進行計算得出的火星軌道，與哥白尼式的圖線正好差8分。開普勒不相信第穀的觀測數據，因為他生前精確地記錄著行星的運動，其數據的誤差往往隻小於半分。經過反複的研究，他在1609年，終於得出了一個不同於哥白尼學說的結論：“火星繞太陽運行的軌道，不是圓形，而是橢圓形；太陽位於這個橢圓形的一個焦點上。”這個橢圓軌道與正圓軌道剛好隻相差8個弧分。開普勒高興地說：“就憑這8分的差異引起了天文學的全部革新”。又經過十年的艱辛研究，他先後總結出行星運動的三個定律。