La velocità orbitale circolare è v = √(GM / r), dove G è la costante di gravitazione, M la massa del corpo centrale e r il raggio dell'orbita misurato dal suo centro. Si ottiene uguagliando l'attrazione gravitazionale GMm/r² alla forza centripeta mv²/r necessaria a mantenere l'oggetto su un cerchio. La massa propria m dell'oggetto in orbita si semplifica, quindi la velocità orbitale dipende solo dal corpo centrale e dal raggio.

La velocità di fuga è v_esc = √(2GM / r), esattamente √2 ≈ 1,414 volte la velocità orbitale circolare v = √(GM / r) allo stesso raggio. Un satellite in orbita terrestre bassa viaggia a circa 7,7 km/s; per lasciare del tutto la Terra da quella quota servirebbero circa 10,9 km/s, solo il 41 % in più.

La velocità diminuisce man mano che l'orbita sale, perché v = √(GM / r). Un satellite in orbita terrestre bassa (circa 400 km di quota, r ≈ 6771 km) si muove a circa 7,7 km/s e gira intorno alla Terra in circa 93 minuti. Un satellite geostazionario (r ≈ 42 164 km) si muove a soli circa 3,1 km/s e impiega 24 ore intere per seguire la rotazione terrestre, sembrando così fermo sopra un punto.

No: la velocità orbitale è la stessa per un minuscolo CubeSat e per una grande stazione spaziale allo stesso raggio, perché la massa del satellite si semplifica nella formula. Un satellite più pesante richiede solo più carburante e un razzo più grande per raggiungere quella velocità; la velocità necessaria a restare in orbita è identica.