La velocidad orbital circular es v = √(GM / r), donde G es la constante de gravitación, M es la masa del cuerpo central y r es el radio de la órbita medido desde su centro. Surge de igualar la atracción gravitatoria GMm/r² con la fuerza centrípeta mv²/r necesaria para mantener al objeto en círculo. La masa propia m del objeto en órbita se cancela, así que la velocidad orbital depende solo del cuerpo central y del radio.

La velocidad de escape es v_esc = √(2GM / r), exactamente √2 ≈ 1,414 veces la velocidad orbital circular v = √(GM / r) al mismo radio. Un satélite en órbita terrestre baja viaja a unos 7,7 km/s; para abandonar la Tierra por completo desde esa altitud necesitaría unos 10,9 km/s, solo un 41 % más rápido.

La velocidad baja a medida que sube la órbita, porque v = √(GM / r). Un satélite en órbita terrestre baja (unos 400 km de altitud, r ≈ 6771 km) se mueve a unos 7,7 km/s y rodea la Tierra en unos 93 minutos. Un satélite geoestacionario (r ≈ 42 164 km) se mueve a solo unos 3,1 km/s y tarda 24 horas completas en igualar la rotación de la Tierra, de modo que parece quedarse fijo sobre un punto.

No: la velocidad orbital es la misma para un CubeSat diminuto y una estación espacial masiva al mismo radio, porque la masa del satélite se cancela en la fórmula. Un satélite más pesado solo necesita más combustible y un cohete mayor para alcanzar esa velocidad; la velocidad requerida para mantenerse en la órbita es idéntica.