Matematik, uydu, roket ve uzay sondalarının rotalarını hesaplamak için astronomide kullanılır. Ek olarak, küresel konumlandırma sisteminde matematik, veriler sıkıştırıldığında mesajları iletmek ve görüntüleri ve eleman modellemesini uzay aracı oluşturmak için kodlamak için kullanılır.
Matematik ve astronomi, kuruluşlarından bu yana yakından ilişkilidir. Matematiğin kurucularından biri olan Samoslu Pisagor, her bir gezegenin bağlı olduğu küreler hakkında teori yaptı. Claudius Ptolemy, MS ikinci yüzyılda, Columbus'ın zamanına kadar kullanılan Güneş sisteminin bir jeosantrik matematiksel modelini geliştirdi. Copernicus, Güneş sisteminin heliosentrik modelini geliştiren bir matematikçi ve astronomdu.
17. yüzyılda, Johannes Kepler gezegenin yörüngelerini matematiksel olarak okurken, Isaac Newton yerçekimi yasalarını keşfetti ve gezegenlerin hareketlerini birbirleriyle ilişkili olarak tanımladı. Newton'un denklemleri, çekim kuvvetlerini hesaplamak için hala kullanılmaktadır.
Modern bir örnek olarak, astronotlar, saatte 17.500 mil hızla hareket eden bir uzay mekiğini bir buluşma yeri olan bir uzay istasyonuna yönlendirmek için matematiği kullanır. Karmaşık matematiksel hesaplamalar yapılmalıdır, böylece yüksek hızda hareket eden iki nesne bir noktada birbirlerine zarar vermeden bir noktada buluşabilir. Hata analizi ve maksimum prensip gibi modern matematiksel araçlar uzay aracının yörüngelerini optimize etmeye yardımcı olur.
