טיכו ברהיי (Tycho Brahe) עשה את הצעד הבא בקידום ההשערה של קופרניקוס. טיכו (בשמו המקובל) היה דמות צבעונית, והיה אולי התצפיתן הטוב ביותר בעידן הטרום טלסקופי. חייו התאפיינו בשינויים מהירים של מעמד, הון ויוקרה. הוא נולד למשפחה חסרת כל, נחטף מאביו הטבעי על ידי דודו שהיה קצין גבוה בצבא דנמרק, אך לא היו לו ילדים משלו.
אביו המאמץ מת מדלקת ריאות לאחר שהציל את מלך דנמרק מטביעה, וכאות תודה סייע המלך לטיכו והפכו לאדם עשיר. טיכו, היה קל לרגוז והדבר עלה לו בקצה אפו, שאותו איבד במהלך דו-קרב, בעקבות וויכוח עם אחד מעמיתיו סביב השאלה מי ביניהם מתמטיקאי טוב יותר!. אחד מסימני ההיכר של טיכו, מאז אותו דו-קרב, היה תותב כסף שהרכיב בקצה אפו. בגיל 16, הוא הבחין בטעויות במיקום פלנטה על פי המערכת התלמית הישנה. גילוי זה הוביל אותו לאורך כל חייו, הוא עסק בקדחתנו במדידת מיקומם של כוכבי הלכת.
התצפיות של טיכו קראו תיגר על מרכיבים מרכזיים של תפיסת היקום של אריסטו. בשנת 1572, כשהיה רק בן 25, הוא הבחין בכוכב מתפוצץ שהתבהר באורח זמני ואז נמוג. התצפית המרגשת הזאת הפריכה את האמונה הקדומה שהכוכבים אינם משתנים, והם משובצים בכדור הכוכבים עשוי אתר. חמש שנים לאחר מכן הוא עקב אחר תנועתו של שביט ללילה לאחר לילה, והשווה את נתוניו עם צופים בחלקים אחרים של אירופה. השביט נמצא תמיד באותו מיקום ביחס לכוכבים, מכל נקודה שבה נצפה באירופה. טיכו הוכיח שהשביט רחוק הרבה יותר מהירח ואינו תופעה אטמוספרית כפי שטען אריסטו. יתר על כן, דרכו של השביט דרשה ממנו לחצות את מסלולם של כמה כוכבי-לכת, וכך העמיד בסימן שאלה את כל רעיון של קליפות עשויות אתר עליהן רוכבות הפלנטות. תצפית נוספת הייתה חוסר התזוזה הזוויתית של הפלנטות ביחס לכוכבים גם כאשר המיקום של הצופה משתנה כתוצאה מסיבוב כדור הארץ, כך הוכיח טיכו כי הכוכבים והפלנטות רחוקים הרבה יותר מהירח.
בכספי מלך דנמרק בנה בראהה את המצפה האירופאי המודרני הראשון, ששמו Uraniborg או מבצר השמים, על אי ליד קופנהגן. הטלסקופ עדיין לא הומצא, אבל טיכו ביצע אוסף התצפיות אסטרונומיות המדויקות ביותר שנעשו אי פעם, בזכות טכניקה ניסיונית שפיתח בעצמו. הוא השתמש בציוד עשוי מתכת נוקשה ולא מעץ. טיכו צפה בגופים ברמת דיוק זוויתי גבוה, באמצעות מכשיר מסתובב גדול כמו מד-זווית ענק (יש להבחין בין דיוק לבין נכונות). הוא ביצע מדידות עצמאיות במטרה לשפר את מידת הדיוק. טיכו שילב מדידות עצמאיות שערך ושערכו עוזריו. הוא שיפר את הדיוק במיקום הכוכבים פי שלוש או ארבע בהשוואה למדידות קודמות – המדידות הטובות ביותר שלו הגיעו לכדי דיוק של 1-2 דקות של קשת. טיכו עמל במשך עשרים שנה, תוך ביצוע תצפיות בכל לילה בהיר. היה זה אוסף נתונים עצום והוא היה חיוני להבנת מסלולי התנועה של כוכבי הלכת.
ואז היפנה המזל של טיכו עורף. פטרון המלכותי שלו המלך פרדריק מת, והמלך הצעיר הצעיר היה פחות סבלי כפי אישיותו הטורדנית של טיכו. כך הפך טיכו לאסטרונום נודד, שביצע תוך נדודיו סדרת תצפיות ברחבי אירופה.
לבסוף, בשנת 1600 הוא שכר מתמטיקאי צעיר בן 30 שנה בשם יוהנס קפלר. שנתיים לאחר מכן טיכו מת. מותו של טיכו היה צבעוני כמו חייו. ערב אחד, בשעה שסעד בביתו של אציל, שתה טיכו בשפע וסבל מלחצים בשלפוחית השתן. לפני מותו נקב בשמו של קפלר כיורשו. וכך מתמטיקאי צעיר מבריק ירש את אוסף התצפיות המרשים של טיכו והחל לנתח את המיקום של כוכבי הלכת.