Les premières indications que la Terre est de forme légèrement ellipsoïdale sont à la fois de nature empirique et de nature théorique. Ainsi en 1666, Giovanni Domenico Cassini observe que Jupiter est fortement aplatie (une découverte faite également en Angleterre par John Flamsteed), de 1/15ème environ. Il est alors tentant de mettre cela en rapport avec la rotation rapide de Jupiter sur elle-même en un peu moins de . Il en va de même pour Saturne. Par analogie, il est naturel de penser que la Terre elle-même est quelque peu aplatie.
D'autre part, l'observation de Jean Richer montrant que la longueur du pendule qui battait la seconde est plus grande à Paris qu'à Cayenne est connue de Isaac Newton et de Christiaan Huygens, et suscite leur réflexion. En 1690 Huygens en déduit s1Huyghens,: Discours sur la cause de la pesanteur, 1690 , que la Terre est un corps de révolution aplati et, compte tenu de la force centrifuge dont il avait fait lui-même la théorie, il trouve un aplatissement de 1/578ème.
En 1687, Newton considère une Terre fluide dont la masse volumique est constante du centre à la surface, valant environ 5,5 fois celle de l'eau, tournant sur elle-même en . S'appuyant sur sa théorie de la gravitation universelle, il trouve que dans ces circonstances, l'aplatissement des surfaces de niveau internes est lui-même constant du centre à la surface et vaut 1/230, à peu de chose près s2Newton, Principia mathematica philosophiaenaturalis, 1687.