Для описания движения тел в гравитационных полях используют, например, следующие математические модели:

• Ньютоновская механика. 1 Даёт точные результаты в относительно слабых гравитационных полях. 1 Применима для движения тел в Солнечной системе. 1
• Задача n тел. 2 Суть задачи в том, чтобы по известным начальным параметрам (масса, скорость, начальные координаты) материальных точек, находящихся в пустоте, определить их положение в любой момент времени. 2
• Математическая модель движения системы трёх небесных тел. 2 Тела в модели подчиняются законам классической механики, а именно закону всемирного тяготения и трём законам Ньютона. 2
• Модели гравитации в Simscape™ Multibody™. 3 В программе можно использовать три модели гравитации: 3
• Равномерная гравитация. 3 Сила, действующая на каждое тело из-за равномерной гравитации, зависит только от его массы. 3 Эта сила одинакова везде в пространстве для данного тела, хотя она может меняться во времени. 3
• Гравитационное поле. 3 Сила, действующая на каждое тело из-за гравитационного поля, зависит не только от его массы, но и от расстояния, обратного квадрату расстояния до источника поля. 3
• Пара сил с законом обратных квадратов. 3 Аналогичная по природе гравитационному полю, но действующая исключительно между одной парой тел. 3

Также для описания гравитационного поля малых небесных тел используют, например, модель многогранника, модель масконов, разложение по сферическим гармоникам. 4