亚里士多德认为,在宇宙里,所有物体都有其“自然位置”──处于完美状态的位置。物体会固定不动地处于其自然位置。被移离其自然位置的物体,会倾向于返回其自然位置。这是因为物体倾向于完美状态的位置。因此,像石头一类的重物体倾向于朝着地面移动,像烟灰一类的轻物质倾向于朝着包含月亮在内的区域移动。亚里士多德仔细地区分了两种运动,“自然运动”与“暴烈运动”(violent motion)。重物体的自由坠落是一种自然运动,而发射体的运动则是非自然运动。处于自然位置的物体倾向于固定不动,只有施加“暴烈力”(violent),才能将物体移离其自然位置。所有暴烈运动都不具有永久性,迟早会终止结束。为了维持暴烈运动,必需继续地施加暴烈力于物体,使其移离自然位置。[18]不处于自然位置的任意物体,在被释放后,会很快地达到其最终速度,然后维持这速度直到移动至它的自然位置。[19]
伽利略用来检验惯性定律的斜面实验。
伽利略·伽利莱的想法大不相同。伽利略提出的惯性定律表明,只有施加外力,才能改变物体速度;维持物体速度不变,不需要任何外力。为了证实他的主张是正确的,伽利略做了一个思想实验。如右图所示,让静止的圆球从点A滚下斜面AB,滚到最底端后,圆球又会滚上斜面BC,假设两块斜面都非常的平滑、摩擦系数为零,而且无空气阻力,则圆球会滚到与点A同高度的点C;对于斜面BD、BE或BF,尽管圆球的滚动距离会变得越来越长,圆球也同样地会滚到与点A同高度的位置;假设斜面是水平面BH,则该圆球永远不能滚到先前的高度,因此会不停地呈匀速直线运动。伽利略总结,运动中的物体会持续地以匀速直线运动,假若不碰到任何阻碍。[20]伽利略的惯性定律对于动力学的基础做出重大贡献,并且彻底地推翻了多年来学者们研读的亚里士多德理论,因此促使十七世纪学者们产生极大的困惑,但他并没有建构出一个新的替代理论,这还有待后来牛顿的贡献。[21]
勒内·笛卡尔在1644年著作《哲学原理(英语:Principle of Philosophy)》里提出了三条自然定律。第一条自然定律表明,假若不将其它影响纳入考量,则每个物体永远会处于同样的状态,假若它是处于移动状态,则它会永久持续的移动。第二条自然定律表明,所有只倚靠内在因素的运动都是直线运动。在这两条自然定律里,笛卡尔确切声明,动态与静态是物体的两种基本状态,只有当承受到外在因素作用,物体的基本状态才会有所改变。笛卡尔版本的惯性定律对于现代动力学理论的奠基助益良多。牛顿很早就意识到笛卡尔状态概念的基础性。[16][22]
1673年,克里斯蒂安·惠更斯发表了著作《摆钟论》。这本牛顿非常欣赏的著作采用更明晰的逻辑架构,重新推导出了伽利略的自由落体理论。惠更斯对于物体的运动提出了三个假设。第一个假设是惠更斯版本的惯性定律。第一个假设表明,假设重力不存在,假设空气不会阻碍物体的运动,则任意物体的运动会是持续的直线匀速运动。[16][23]
物理泰斗艾萨克·牛顿。
伽利略的想法导致牛顿第一定律诞生──不施加外力,则没有加速度,因此物体会维持速度不变。牛顿将第一定律的想法归功于伽利略。第一定律其实是伽利略所提出的惯性定律的再次陈述。[注 6][24]原版第一定律的英文翻译为[4]
Every body perseveres in its state of rest, or of uniform motion in a right line, unless it is compelled to change that state by forces impressed thereon.
中文翻译为
物体会坚持其静止或匀速直线运动状态,除非有外力迫使改变其状态。
写出第一定律后,牛顿开始描述他所观察到的各种物体的自然运动。像飞箭、飞石一类的发射体,假若不被空气的阻力抗拒,不被重力吸引坠落,它们会持续不停地运动。当陀螺旋转时,陀螺内部的组成粒子,如果没有被黏合在一起,就会沿着旋转曲线的切线以直线运动飞奔离开。由于这些组成粒子被黏合在一起,假若不受到地面摩擦力与空气阻力的损耗,它们会永久不息地共同随着陀螺旋转。像行星、彗星一类的星体,移动于阻力较小的自由空间,会更长时期地维持它们的运动轨道。在这里,牛顿并没有提到第一定律与惯性参考系之间的关系,他所专注的问题是,为什么在一般观察中,物体的运动状态会被改变?他认为原因是有空气阻力、地面摩擦力等等作用于物体。假若这些力不存在,则运动中的物体会永远不停的做匀速直线运动。[4]
似乎还有好几位其它自然哲学家与科学家分别独立地想出了惯性定律。[注 7]