A velocidade orbital circular é v = √(GM / r), em que G é a constante gravitacional, M é a massa do corpo central e r é o raio da órbita medido a partir do seu centro. Ela vem de igualar a atração gravitacional GMm/r² à força centrípeta mv²/r necessária para manter o objeto em um círculo. A massa própria m do objeto em órbita se cancela, então a velocidade orbital depende apenas do corpo central e do raio.

A velocidade de escape é v_esc = √(2GM / r), exatamente √2 ≈ 1,414 vezes a velocidade orbital circular v = √(GM / r) no mesmo raio. Um satélite em órbita terrestre baixa viaja a cerca de 7,7 km/s; para deixar a Terra por completo a partir dessa altitude precisaria de cerca de 10,9 km/s, apenas 41 % mais rápido.

A velocidade cai à medida que a órbita sobe, porque v = √(GM / r). Um satélite em órbita terrestre baixa (cerca de 400 km de altitude, r ≈ 6771 km) move-se a cerca de 7,7 km/s e dá a volta na Terra em cerca de 93 minutos. Um satélite geoestacionário (r ≈ 42 164 km) move-se a apenas cerca de 3,1 km/s e leva 24 horas inteiras para acompanhar a rotação da Terra, parecendo ficar parado sobre um ponto.

Não — a velocidade orbital é a mesma para um CubeSat minúsculo e uma estação espacial enorme no mesmo raio, porque a massa do satélite se cancela na fórmula. Um satélite mais pesado só precisa de mais combustível e de um foguete maior para alcançar essa velocidade; a velocidade necessária para se manter na órbita é idêntica.