Гиппарх и другие астрономы древности уделяли много внимания наблюдениям движений планет.

Наблюдаемое с Земли движение планет довольно сложно: скорость планеты то увеличивается, то уменьшается, временами она и вовсе останавливается, после чего начинает двигаться в обратном направлении. При этом планета иногда описывает на небе петли. Эта сложность, как сейчас мы знаем, является результатом того, что наблюдения ведутся с Земли, которая сама обращается вокруг Солнца.

Гиппарх же, считавший Землю неподвижной, полагал наблюдаемые движения планет реальными. В объяснении движения планет он следовал теории эпициклов (см. Птолемей). Теория эпициклов давала с известным приближением чисто формальное, геометрическое представление о движении планет.

Составленные Гиппархом таблицы положений Солнца и Луны позволили предвычислять моменты наступления затмений с ошибкой 1-2 ч.

Гиппарх впервые стал использовать в астрономии методы сферической тригонометрии. Он повысил точность наблюдений, применив крест нитей для наведения на светило в угломерных инструментах - секстантах и квадрантах.

Ученый составил огромный по тем временам каталог положений 850 звезд, разделив их по блеску на 6 степеней (звездных величин).

Гиппарх ввел географические координаты - широту и долготу, и его можно считать основателем математической географии.