الأهداف الأساسية للميكانيك السماوية هي دراسة حركة الأجسام السماوية، وفهم أسباب تلك الحركة وتحليلها. ويمكن تصنيف هذه الأهداف إلى الآتي:
1- دراسة حركات الكواكب والأجرام السماوية المختلفة ومعرفة دورانها حول محورها.
2- تحليل الجاذبية وتأثيرها على الجسم السماوي.
3- دراسة حركة الأجسام السماوية عند تفاعلها مع قوى أخرى مثل الشمس والقمر.
4- فهم الظواهر الفلكية والظاهرة المرأة للعين المجردة، مثل انتقال القمر بين الشمس والأرض.
5- استنتاج قراءات تستخدم من قبل العلماء والمصوّرين المهتمين بتصوير الأجرام السماوية.
6- دراسة التغيرات الأخرى في حركة الأجسام السماوية، مثل التغيرات السنوية والفصلية واليومية.