السرعة المدارية الدائرية هي v = √(GM / r)، حيث G ثابت الجذب العام، وM كتلة الجسم المركزي، وr نصف قطر المدار مقاسًا من مركزه. تُشتق بمساواة قوة الجاذبية GMm/r² بالقوة المركزية mv²/r اللازمة لإبقاء الجسم على مسار دائري. تُختصر كتلة الجسم الدائر m نفسها، لذا تعتمد السرعة المدارية على الجسم المركزي ونصف القطر فقط.

سرعة الإفلات هي v_esc = √(2GM / r)، أي تساوي تمامًا √2 ≈ 1.414 ضعف السرعة المدارية الدائرية v = √(GM / r) عند نصف القطر نفسه. يسير قمر صناعي في مدار أرضي منخفض بنحو 7.7 km/s؛ ولمغادرة الأرض كليًا من ذلك الارتفاع يلزمه نحو 10.9 km/s — أي أسرع بنحو 41% فقط.

تنخفض السرعة كلما ارتفع المدار، لأن v = √(GM / r). يتحرك قمر صناعي في مدار أرضي منخفض (ارتفاع نحو 400 km، r ≈ 6771 km) بنحو 7.7 km/s ويدور حول الأرض في نحو 93 دقيقة. أما القمر الثابت بالنسبة إلى الأرض (r ≈ 42,164 km) فيتحرك بنحو 3.1 km/s فقط ويستغرق 24 ساعة كاملة ليواكب دوران الأرض، فيبدو ثابتًا فوق نقطة واحدة.

لا — السرعة المدارية واحدة لقمر مكعّب صغير ولمحطة فضائية ضخمة عند نصف القطر نفسه، لأن كتلة القمر تُختصر من الصيغة. القمر الأثقل يحتاج فقط إلى وقود أكثر وصاروخ أكبر للوصول إلى تلك السرعة؛ أما السرعة اللازمة للبقاء في المدار فهي متطابقة.