1594年，奧地利的格拉茨新教高級(jí)中學(xué)的數(shù)學(xué)教師死了，要求圖賓根大學(xué)給選派一名后繼者。此時(shí)開普勒的神學(xué)課程僅有一年就讀完了，但校方認(rèn)為他作教士不夠虔誠，就極力推薦他去格拉茨。他的朋友也勸他放棄神學(xué)。同年開普勒到了格拉茨中學(xué)教數(shù)學(xué)、天文，后來又教古典文學(xué)、修辭學(xué)和道德學(xué)。

　　1596年開普勒在宇宙論方面發(fā)表了第一本重要的著作：《宇宙的神秘》。在其中他明確主張哥白尼體系，同時(shí)也因襲了畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖用數(shù)來解釋宇宙構(gòu)造的神秘主義理論。他在序言中指出：“我企圖去證明上帝在創(chuàng)造宇宙并且調(diào)節(jié)宇宙的次序時(shí)，看到了從畢達(dá)哥拉斯和柏拉圖時(shí)代起就為人們所熟知的五種正多面體，上帝按照這形體安排了天體的數(shù)目、它們的比例和它們運(yùn)動(dòng)間的關(guān)系。”他認(rèn)為土星、木星、火星、地球、金星和水星的軌道分別在大小不等的六個(gè)球的球面上，六球依次套切成正四面體、正六面體、正八面體、正十二面體和正二十面體，太陽居中心。這種假設(shè)盡管荒唐，但卻促使開普勒去進(jìn)一步尋找正確的宇宙構(gòu)造理論。他把這本書分寄給了一些科學(xué)名人。丹麥天文學(xué)家第谷·布拉赫雖不同意書中的日心說，卻十分佩服開普勒的數(shù)學(xué)知識(shí)和創(chuàng)造天才。伽利略也把他引為探索真理的同仁。

　　由于反宗教改革運(yùn)動(dòng)，使格拉茨中學(xué)重新回到天主教的懷抱，新教徒的師生全被趕出了校門。開普勒這位新教徒卻因名聲顯赫而被破例復(fù)聘。他看到自己的學(xué)生盡數(shù)散去，不愿再回格拉茨，就接受了第谷的邀請，于1600年來到布拉格郊外的天文臺(tái)，作第谷的助手。第谷是望遠(yuǎn)鏡發(fā)明以前的最后一位偉大的天文學(xué)家，也是世界上前所未有的最仔細(xì)、最準(zhǔn)確的觀察家。他當(dāng)時(shí)充任神圣羅馬帝國的皇室數(shù)學(xué)家，隨皇帝魯?shù)婪蚨�世住在布拉格。他的宇宙理論是托勒密體系和哥白尼體系的混合，他認(rèn)為行星繞太陽旋轉(zhuǎn)，太陽又率群星圍地球運(yùn)行。但是第谷對天體方位進(jìn)行了幾十年的觀測，積累了大量的精確材料，開普勒在天文學(xué)上的偉大發(fā)現(xiàn)，就是通過歸納分析這些材料得出的。

　　占星家

　　1601年第谷去世，開普勒繼任為皇帝魯?shù)婪蚨�世的御用�?shù)學(xué)家。給他的俸祿只有第谷的一半，且常常拖欠。他對第谷的遺著作了整理，1602年出版了第谷的《新天文學(xué)》六卷，1603年印行了第谷的《釋彗星》。