由於這段時間的努力，牛頓完成了科學史上的偉大著作，即牛頓的《自然哲學之數學原理》一書。
不知是巧合，或者是上天的安排，牛頓的這些偉大思想的孕育也經過了18個月，經過20年的辛勤勞動和不懈追求，這些偉大的思想終於成熟。現在，牛頓準備把這部凝聚了他20年心血和人類千百年智慧的偉大著作奉獻給人類了。
牛頓的偉大著作《自然哲學之數學原理》簡稱《原理》，其中就凝聚了哈雷的無私奉獻，記載了哈雷的高尚品質。
哈雷無疑是促成這部偉大著作誕生的人，在他的熱心宣傳、奔走和敦促之下，更多的人認識到出版這部著作對於人類發展的重要性。
皇家學會也起了積極作用。開始，皇家學會準備把牛頓的這些研究成果發表在《哲學學報》上，但在研究了前麵的幾個部分之後，便決定出資把這部著作印成書本單獨出版。但是，就在這個時候，皇家學會經濟上發生了困難，缺乏足夠的資金出版這本書。
因此，哈雷便自費承擔了這個工作，雖然那時他自己也經濟拮據，還有妻子和沉重的家庭負擔，但是，為了科學事業，他毫不猶豫地拿出了這筆費用。
除了經濟上的幫助之外，哈雷還不斷給牛頓以精神上和工作上的幫助，幫助他排除阻力，鼓勵他完成研究，為他搜集必要的天文資料、校訂清樣，並指出文中的含混之處，安排印刷和插圖等。
除了哈雷提供的動力之外，當時這部作品誕生的另一個重要條件也成熟了。
這就是在1685年年初，牛頓成功地證明了一條重要定理：“一個所有與球心等距離的點上的密度均相等的球體在吸引一個外部質點時，其全部質量都集中在球心。”
這一定理的證明，解決了牛頓在證明萬有引力過程當中困惑了多年的難題。
1687年7月，牛頓的偉大著作《原理》出版了。這次出版用的是學術界的國際語言拉丁文，版本32開，篇幅500頁，裏麵有很多木刻圖表說明，印刷精致，封麵設計以對稱的花紋飾邊，有一種嚴謹的古典美。除著有作者艾薩克·牛頓的名字之外，還著有塞緩·匹普斯的名字，作為皇家學會會長，他給了出版許可證。扉頁有牛頓的題詞：“謹以此書獻給詹姆士二世統治下的日益繁榮的皇家學會。”
當牛頓《原理》一書出版後，在學術界引起了巨大轟動，學者們對牛頓的學問非常的佩服，並把這本書稱為古今的傑作，認為他是世界上最偉大的天才。被譽為近代數學之父的拉克蘭也曾說過：“這真是古今的傑作，人類的偉業。他論旨的精密正確，更是無人能與他相提並論。”有一個蘇格蘭人，因為沒有買到這本書，竟然不惜精力和時間抄了整本書。
1687年上半年，這部傑作即將問世的傳聞遍及整個英國。在《原理》即將出版之前，《哲學學報》的一篇恢宏的評論向那些尚未聽到傳聞的人宣告了它的問世。除牛頓本人之外，無人比哈雷更清楚著作的內容，因此，哈雷認為《原理》具有劃時代的意義。
哈雷讀到這部著作時，對其獨到的見解，無數次地表達強烈的驚訝。幾乎從著作出版的那一刻開始，連那些拒絕接受其中關於超距作用的主要論點的人，都認定這是一部具有劃時代意義的著作。
哈雷對自己作為這本書的編輯感到很滿意。他寫信對牛頓說：“我總算完成了您的傑作的出版工作，我希望能使您滿意，我將用您的名義把書送給皇家學會及波義耳、佩吉特、弗蘭姆特斯以及其他在倫敦您需要致意的人。”
《原理》一書於1713年出第二版，1725年出第三版。各版均由牛頓本人作了增訂，並加序言。1729年，牛頓逝世兩年後，莫特將其譯成英文付印，就是現在所流行的英文本。後來又出現了多種文字的譯本，中譯本出版於1931年。1802年，又出現了根據《原理》第一版翻譯的英文譯本。
1930年，美國學者、科學史家卡爾裏在莫特的英譯本基礎上用現代英文校訂出版，成為20世紀裏讀者群最大的《原理》標準版本。20世紀60年代初，美國科學史家科恩和法國科學史家科瓦雷合作，根據《原理》第一版的英譯本，也推出了《原理》的現代英文版。