Arisztotelész Platón leghíresebb tanítványa, Nagy Sándor nevelője volt. Korának szinte minden tudományával igen elmélyülten foglalkozott. Bár a csillagászatban viszonylag kisebb sikereket ért el, jelentősen hozzájárult annak fejlődéséhez. Platónnal ellentétben úgy gondolta, hogy ami valóban létezik, azt érzékeinkkel tapasztalni tudjuk, meg tudjuk vizsgálni a természetét. E felfogásából fakadt, hogy a csillagászatban megpróbálta összekapcsolni a matematikát és fizikát. Az égitestek mozgásáról olyan egységes rendszert akart alkotni, amelyben a matematikai modellek a valóságot tartalmazzák, nem pusztán az ábrázolással törődnek.
Eudoxosz szférarendszerét tökéletesítve olyan képet alkotott a Világmindenségről, amely jó összhangban volt kora megfigyelési tényeivel. A szférák számát 55-re emelte, így a rendszer már igen bonyolulttá vált. (a szférák számát első ízben Kallipposz, Eudoxosz barátja és követője bővítette ki 49-re, s ehhez tette hozzá Arisztotelész a sajátjait). Arisztotelésznél a szférák fizikailag is kapcsolatban vannak egymással: egymást hozzák mozgásba, a legkülső szféra pedig az úgynevezett "első mozgató", amely minden mozgás okozója, bár ő maga mozdulatlan.
A földközéppontú világképet ezzel természetesen ő is elfogadta, bár megvizsgálta azt a lehetőséget is, hogy a Napot helyezze a középpontba. A gondolatot azonban elvetette, hiszen ha így volna, akkor a Föld keringése miatt az állócsillagok látszólagosan elmozdulnának. Ez hibátlan indoklás, csakhogy nem vette figyelembe a csillagok óriási távolságát, amely miatt az elmozdulás szabad szemmel nem észrevehető.
Arisztotelész is kimondta, hogy a Kozmoszban rend van és mindennek megvan a maga helye. Arisztotelész szerint az ég változatlan, tökéletes és örök, anyaga az éter, amely minden földi anyagtól különböző. Az égitestek istenek és maguktól mozognak, míg a földi mozgások csak külső hatásra jöhetnek létre. A Földön a testek természetes állapota a nyugalom, a Föld pedig természeténél fogva mozdulatlan.
Arisztotelész az ókor tudományának legfőbb rendszerezője és tekintélye volt. Véleménye a XII. századtól egyeduralkodónak számított Európa-szerte. (Előtte inkább Platón tanításait ismerték el.) A középkorban egy elméletet nem azért fogadtak el, mert bebizonyítható volt, hanem azért, mert már Arisztotelész is úgy gondolta. Ennek természetesen az ellenkezője is igaz volt. E tekintélytisztelet volt a legfőbb oka annak, hogy a középkorban lelassult a tudomány fejlődése. Nem vádolhatjuk azonban Arisztotelészt e sötét évszázadokért. Ennek bizonyítására álljanak itt az ő szavai: "A csillagászati bizonyítások időszakos jellegűek, mert valószínű, hogy pontosabb megfigyelésekből más következtetéseket lehet majd egykor levonni."