El primer trabajo científico de Laplace fue su aplicación de las matemáticas a la mecánica celeste. A Newton y otros astrónomos les fue imposible explicar las desviaciones de los planetas de sus órbitas, predichas matemáticamente. Así por ejemplo, se determinó que Júpiter y Saturno se adelantaban a veces, y otras se retrasaban con respecto a las posiciones que debían ocupar en sus órbitas. Laplace ideó una teoría, que confirmó con pruebas matemáticas, que las variaciones eran normales y se corregían solas en el transcurso de largas etapas de tiempo. Se consideró que esta teoría tenía gran importancia para entender las relaciones de los cuerpos celestes en el Universo, y ha soportado la prueba del tiempo sin sufrir apenas correcciones.