1682年8月,英國格林威治天文台第二任台長愛德蒙·哈雷在1680年出現的一顆大彗星後開始對彗星研究產生興趣,1684年哈雷與牛頓相識後,對同與牛頓相識的約翰·佛萊始迪度Georg Samuel Dorffel(1643-1688)論證「彗星繞太陽曲線運動」的聯系之下,在1704年任牛津大學數理教授時,以萬有引力定律把所有能找到完好觀測數據的彗星一一推算出來(刊於1705年發表《彗星天文學論說》一書),他發現1531年(阿皮昂觀測)、1607年(開普勒觀測)和1682年(哈雷觀測)的三顆彗星軌道十分相似,且呈大約的周期性出現,認為這可能是三顆彗星在同一軌道上運動,且之間間隔相等;或只有一顆彗星在橢圓軌道上運動;他傾向於後者解釋,並預言下次回歸為1758年底至翌年年初;當時人們對其觀點多持懷疑態度。直到1758年末,這顆彗星如預言一樣按時回歸。為紀念他的功績,命名為「哈雷彗星」。