牛顿曾经设想过一种大炮，它可以朝着水平方向打出一定速度的炮弹。随着炮弹的水平初速度变得越来越快，炮弹的飞行距离也会越来越远。当速度达到某一临界值时，炮弹就能飞越球形的地表，沿着圆形轨道一直在空中绕着地球飞行，不会掉下来，也不需要动力来维持。
事实上，牛顿大炮蕴含着太空飞船的运动原理。那个临界值正是第一宇宙速度，通过牛顿力学可以算出为7.9公里/秒。为了避开稠密的大气层，飞船需要进入太空中，与地表有一定的距离，所以实际速度会低一些。在400公里高的轨道上，飞船的飞行速度为7.7公里/秒。
在地球上，物体都有掉下去的趋势，这是受到地心引力作用的结果，地心就是我们的下方。到了太空中，其实也有“下”的概念，地球也会往下掉，但也不会真正掉下去，这与太空飞船的飞行原理一样。
太阳的质量占据整个太阳系的99.86%，在强大的太阳引力作用下，地球以及其他各大行星都会被拉向太阳，太阳的中心就是整个太阳系的下方。但地球同时以大约30公里/秒的速度在快速运动，这能克服太阳引力作用，不会掉进太阳中，所以地球看起来像是悬浮在太空中。