Будучи практичным человеком, Галлей хорошо разбирался не только в кометах, но и в артиллерийских орудиях, таблицах аннуитета и достоинствах тонких линз. В 1676 г., в возрасте двадцати лет, он предпринял путешествие на остров Святой Елены, расположенный неподалеку от африканского побережья, для составления каталога южных звезд. В 1698–1700 гг., став капитаном взбунтовавшегося корабля, он провел его через Атлантику и, как мы уже видели, составил карту изменений магнитного склонения, что в итоге привело его к странной, но весьма незаурядной теории строения Земли. Ему было уже шестьдесят четыре года, когда он, наконец, сменил Флемстида на должности Королевского астронома, после чего сразу же дал ход программе наблюдений Солнца и Луны в течение восемнадцатилетнего цикла (и дожил до ее завершения).

До XVIII в. звезды считались (за редким исключением) неподвижными, во всяком случае друг относительно друга. Открытие Гиппархом прецессии требовало от изготовителей каталогов всего-навсего увеличивать все эклиптические долготы на определенную величину, которая зависела от даты. Каталог Птолемея, содержавший более тысячи звезд, периодически пересматривался таким незатейливым способом, и даже когда были составлены другие, не связанные с ним каталоги (такие, как каталоги Улугбека, Тихо Браге, Гевелия, Флемстида и других), астрономы всегда исходили из предпосылки об их внутренней неизменности. Такой феномен, как появление «новой звезды», способствовавший стремительному росту репутации Тихо, никак не повлиял на изменение этих представлений. Однако ситуация поменялась после того, как Галлей открыл, что по меньшей мере некоторые звезды движутся друг относительно друга. Этому способствовал его научный талант, подтвердивший по прошествии времени ряд его прозрений, оказавшихся столь же ценными, как и его достижения в области статистики. В работе, опубликованной в 1718 г., он привел объяснение того, как он осуществлял сравнение современных наблюдений с наблюдениями древних греков. Он изучал звездные каталоги, особенно каталог Птолемея, начиная примерно с 1710 г., и пришел к выводу, что ни прецессия, ни ошибки наблюдений не могут служить достаточным основанием для объяснения получающихся расхождений. Он был убежден: движение в направлении юга таких ярких звезд, как Альдебаран, Арктур и Сириус, можно считать доказанным, «собственное движение» есть в том числе и у более слабых звезд (видимое движение по небесной сфере в результате собственного действительного перемещения относительно Солнечной системы), и это бы проявлялось очевиднее, если бы звезды не находились от нас на таких больших расстояниях.

В 1738 г. это утверждение Галлея подтвердил Жак Кассини. В данном случае он сумел зарегистрировать смещение положения Арктура даже по сравнению с относительно недавними измерениями, произведенными в 1672 г. Жаном Рише в Кайенне, которые, безусловно, были более точны, чем соответствующие измерения Птолемея. Кассини утверждал, что, скорее всего, это действительно истинное собственное движение Арктура, а не следствие какого-либо эклиптического смещения, поскольку в нем не участвовала близко расположенная к нему слабая звезда. (Много лет спустя Кассини выказал недовольство в отношении Галлея, обнаружившего ошибку в его сообщении об измерении параллакса Сириуса.)

Открытие собственных движений звезд дало начало серьезному обсуждению дальнейших путей развития астрономии. Никакими более или менее прямыми методами зарегистрировать звездные параллаксы еще не удавалось, но наличие у звезд отличающихся собственных движений, если смотреть на них с Земли, по всей видимости, подтверждало догадки некоторых авторов конца XVI – начала XVII в., что звезды рассеяны по всему пространству; является ли это пространство конечным или бесконечным – это другой вопрос. Факт рассеяния, по всей видимости, подтверждался тем, что видимые движения были различны для разных звезд, при этом не важно, создавалась ли эта разница за счет движения Земли или за счет движения, присущего самим звездам. Высказывалась идея о движении только самой Солнечной системы, движущейся сквозь систему звезд, более или менее покоящихся друг относительно друга. Когда Джеймс Брэдли анонсировал в 1748 г. свое открытие нутации (см. ниже на с. 592), он высказал предположение, что пройдет много веков, прежде чем у нас появятся достаточно надежные свидетельства для выбора между этой гипотезой и ее альтернативами. И был неправ.