১৬০০ সালের ৪ঠা ফেব্রুয়ারি কেপলার প্রাগ শহরের ৩৫ কিলোমিটার দূরে বেনাৎকী নাদিই যারো নামক একটি স্থানে ট্যুকো ব্রাহে এবং তার সহকারী ফ্রান্স টেংনাগেল ও ক্রিসতেন সোরেনসেন লঙ্গোমোনতানুস-এর সাথে দেখা করেন। উল্লেখ্য এ স্থানে তখন ট্যুকোর নতুন মানমন্দিরের নির্মাণ কাজ চলছিল। পরবর্তী দুই মাস তিনি অতিথি হিসেবে থেকে ট্যুকোর মঙ্গল গ্রহের পর্যবেক্ষণগুলো বিশ্লেষণ করেন। প্রথমদিকে নিজের উপাত্ত বেশ যত্নের সাথে গোপন করে রাখলেও কেপলারের তাত্ত্বিক জ্ঞান ও প্রতিভায় মুগ্ধ হয়ে একসময় তাকে আরও বেশি অধিকার দেন। কেপলার মঙ্গল গ্রহের উপাত্তের মাধ্যমে মুস্টেরিয়ুম কসমোগ্রাফিকুমে উল্লেখিত তার তত্ত্বটি প্রমাণের উদ্যোগ নিলেও পরে বুঝতে পারেন এই কাজ শেষ করতে পুরো দুই বছর লাগবে, কারণ নিজের ব্যবহারের জন্য ট্যুকোর উপাত্ত সরাসরি নকল করে নেয়ার অধিকার তার ছিল না। এ কারণে সে সময় প্রাগে অবস্থানরত স্লোভাকীয় দার্শনিক, চিকিৎসক ও রাজনীতিবিদ ইউহানেস ইয়েসসেনিউস-এর সহায়তায় ট্যুকোর সাথে আরও নিয়মানুগ ও আনুষ্ঠানিক একটি চুক্তি করার চেষ্টা করেন। কিন্তু সে চুক্তির চেষ্টা তিক্ততায় পর্যবসিত হয় এবং কেপলার ৬ই এপ্রিল প্রাগের উদ্দেশ্যে মানমন্দির ত্যাগ করেন। কেপলার ও ট্যুকো অবশ্য এর অল্পদিন পরেই বেতন এবং থাকা-খাওয়ার ব্যবস্থাসহ একটি আনুষ্ঠানিক চুক্তি করেন এবং জুন মাসে কেপলার গ্রাৎসে ফিরে যান তার পরিবারের সবাইকে নিয়ে আসার জন্য।

কিন্তু গ্রাৎসে রাজনৈতিক ও ধর্মীয় সমস্যার কারণে তাৎক্ষণিক প্রাগে ফিরে যাওয়া সম্ভব ছিল না। যেকোন মূল্যে জ্যোতির্বিদ্যা চর্চা অব্যাহত রাখার জন্য কেপলার তাই এক সময় হলি রোমান সম্রাজ্যের রাজা আর্কডিউক ফের্ডিনান্ড ২-এর রাজগণিতবিদ হওয়ার চেষ্টা করেন। এই উদ্দেশ্যে ফের্ডিনান্ডকে লেখা একটি চিঠিতে তিনি মৌলিক বলের উপর ভিত্তি করে চাঁদের গতিপথ বিষয়ে একটি নতুন তত্ত্ব প্রস্তাব করেন। লাতিন ভাষায় লিখেছিলেন "In Terra inest virtus, quae Lunam ciet" যার বাংলা হচ্ছে "পৃথিবীর এমন একটি বল আছে যা চাঁদকে গতিশীল করে"। চিঠিটি ফের্ডিনান্ডের দরবারে পদ পেতে সাহায্য না করলেও চন্দ্রগ্রহণ পরিমাপের একটি নতুন পদ্ধতি তৈরিতে ঠিকই ভূমিকা রেখেছিল। ১০ই জুলাই গ্রাৎসে চন্দ্রগ্রহণের সময় তিনি এই পদ্ধতি ব্যবহার করেন। এই পর্যবেক্ষণগুলোই আলোকবিদ্যা মৌলিক নীতি বিষয়ে তার চিন্তাধারাকে শাণিত করে যার চূড়ান্ত পরিণতি "Astronomiae Pars Optica" নামক বইটি।

১৬০০ সালের ২রা আগস্ট ক্যাথলিকবাদে ধর্মান্তরিত হতে রাজি না হওয়ার কারণে কেপলার ও তার পরিবারকে গ্রাৎস থেকে বহিষ্কার করা হয়। কয়েক মাস পর পরিবারের সবাইকে নিয়ে অবশেষে তিনি প্রাগ চলে আসেন। ১৬০১ সালের অধিকাংশ সময় জুড়ে ট্যুকো তাকে সরাসরি আর্থিক সহযোগিতা দেন, বিনিময়ে কেপলারকে গ্রহের গতিপথ বিশ্লেষণ এবং ট্যুকোর একসময়কার তীব্র প্রতিদ্বন্দ্ব্বী উরসুসের বিরুদ্ধে লেখালেখি করতে হয়। সে সময় অবশ্য উরসুসের প্রতিদ্বন্দ্ব্বিতা অনেক কমে গিয়েছিল। সেপ্টেম্বরে ট্যুকো সম্রাটের কাছে যে নতুন প্রকল্পের প্রস্তাব রেখেছিলেন তার সহযোগী হিসেবে কেপলারকে একটি চাকরি জুটিয়ে দেন। এই প্রকল্পের কাজ ছিল কোপের্নিকুসোর উপাত্তের উপর ভিত্তি করে এরাসমুস রাইনহোল্ডের করা প্রুটেনীয় জ্যোতিষ্ক তালিকাকে প্রতিস্থাপন করার জন্য একটি নতুন তালিকা প্রণয়ন। ট্যুকোর উপাত্তের ভিত্তিতে কেপলার নতুন তালিকাটি প্রণয়ন করেন, হলি রোমান সম্রাট রুডলফ ২-এর সম্মানে যার নাম রাখা হয় রুডলফীয় তালিকা। ১৬০১ সালের ২৪শে অক্টোবর ট্যুকোর আকস্মিক মৃত্যুর দুই দিন পর কেপলার নতুন রাজগণিতবিদ হিসেবে অভিষিক্ত হন, ট্যুকোর অসমাপ্ত কাজ শেষ করার দায়িত্ব বর্তায় তার উপর। রাজগণিতবিদ হিসেবে পরবর্তী ১১ বছরই ছিল তার জীবনের সবচেয়ে ফলপ্রসূ সময়।

"আস্ত্রোনোমিয়াই পার্স অপতিকা"
ট্যুকো ব্রাহের সাথে
দ্বিতীয় বিয়ে
"আস্ত্রোনোমিয়া নোভা"