Potrivit NASA, mișcarea aparent retrogradă a planetelor este cauzată de diferența dintre vitezele orbitale ale planetelor. De exemplu, deoarece Marte are nevoie de aproximativ două ori mai mult pentru a face o excursie în jur soarele ca Pământul, când Pământul trece pe Marte pe orbită, apare iluzia mișcării retrograde.
NASA explică iluzia prin asemănarea planetelor cu mașinile de curse pe o pistă ovală. Pe măsură ce Pământul vine din spate pentru al depăși pe Marte, deoarece Pământul durează aproximativ jumătate din timp pentru a încheia o tură, la fiecare doi ani se pare că Marte se mișcă în sus și în jos. Pe măsură ce Pământul se mișcă mai departe de-a lungul orbitei sale curbe, iluzia dispare și Marte din nou pare să se miște în linie dreaptă. În plus, orbitele Pământului și a planetei Marte nu se află în același plan și sunt ușor înclinate unul față de celălalt. Aceasta provoacă o altă iluzie în care Marte se mișcă într-un model zigzag, spre deosebire de o buclă înapoi. Iluzia apare nu numai cu Marte, ci cu toate celelalte planete care orbitează mai departe de soare. Potrivit Universității LaSalle, Copernicus este creditat cu primele modele care reprezintă înțelegerea actuală a mișcării retrograde, iar modelul a fost mai mult rafinat de Kepler.
