如果內行星和地球都在同壹個平面中繞著太陽公轉，那麽下合時期我們會觀測到它們經過太陽表面，通過思考水星的運行情況便會明白這壹點。然而，事情沒這麽簡單，因為它們在不同的平面上運行。在大行星中，水星軌道對地球軌道的偏斜最大，所以我們往往可以觀測到水星在太陽的南邊或者北邊。
在下合時期，如果水星靠近地球軌道和水星軌道的某個交點，我們通過望遠鏡會發現有個黑點在太陽表面運動，科學家將這種現象稱為“水星淩日”。這個現象出現的時間間隔有長有短，短則3年，長則13年。由於能夠準確地觀測到它進入和離開太陽圓盤的時刻，還可以借助這個時刻推導出行星的運行規律，所以天文學家們被這種現象深深迷住。
2006年11月9日水星淩日路徑圖。
1631年11月7日，加桑迪首先觀測到了水星淩日。不過，因為他使用的工具過於簡單，所以他的觀測結果並沒有什麽科學價值。1677年，哈雷在聖海倫島的也進行了觀測，他的觀測結果有了壹定的價值。此後，對水星淩日現象的觀測壹直在持續著。
1937年5月11日，水星在太陽南部經過，而且恰好與南部邊緣擦肩而過。歐洲南部可以見到這次的水星淩日，它在美洲日出之前就結束了。
1940年，美國西部出現水星淩日。
1953年，美國全境都能觀測到水星淩日現象。
1677年以來，天文學家在觀測水星淩日時發現了壹件有趣的事情，現在它被人們叫做水星軌道進動。神奇的是，這顆行星的軌道在逐漸改變。人們認為這是受到其他行星的影響。不過，精密的理論計算表明，這並不是最主要的原因。水星近日點的變化比理論計算多出了43弧秒。
1845年，勒威耶發現了這個誤差，在發現海王星之前，他的數學計算方法舉世聞名。勒威耶預言說，有壹顆行星位於太陽和水星之間，並將它叫做火神星。他通過計算得到了壹個時間，那時火神星會經過太陽表面，只有在這個時間段上才能通過它在太陽表面形成的陰影觀測到它。
1877年，在他預言的火神星經過太陽表面的時間之前，他就在地下長眠了。這也許是壹件幸運的事，因為他不用親自面對自己的失敗了。因為在他預測的那壹天，許多人用望遠鏡對著天空，想要目睹火神星的風采，然而它始終沒有出現。
1860年，法國的壹位鄉村醫生勒斯加波通過壹個小型望遠鏡觀測太陽表面，他說看見了火神星經過太陽表面。在同壹天，壹位著名的天文學家僅僅觀察到壹顆太陽黑子。那位醫生可能是將這粒黑子當成了火神星。在此後的許多年中，在各個地方都有不少天文學家觀測太陽，但始終沒有發現火神星的身影。
不過，科學家依然相信這個區域中存在著許多小行星，只不過因為它們太小了，當它們經過太陽表面時我們才無法觀測到。如果真是這樣的話，意味著太陽光會遮住小行星，所以我們很難看見它們。但是當出現日全食時，我們依然有機會見到它們。這時天上沒有其他的光芒，應該能夠觀測到這些小行星。於是，觀測者常常使用高級攝影儀，選擇在日全食時觀測它們。
1901年的日全食時，觀測者在太陽附近拍攝到50多顆星星，甚至有壹些是八等星，但都是已被發現的星星。因此，天文學家斷定，水星軌道圈內最亮的星星就是八等星了。但幾十萬顆這樣的小行星才可能影響水星，使其軌道偏離，這麽多的小行星壹定會把它們所處的那壹塊天空照得非常明亮。事實證明，某些人認為的水星近日點移動是受到更內行星的影響的觀點是錯誤的。假設這顆行星確實存在，除了上述問題之外，它肯定還會讓水星或者金星（或者兩者）的交點發生壹些的變化。
2012年6月6日21世紀第二次“金星淩日”天象示意圖。
20世紀初期，天文學家們壹直被這個問題所困擾，直到1916年，愛因斯坦發表了廣義相對論才解決了這個難題。在經典力學中，引力指的是具有質量的兩個物體間的相互吸引作用。不過，愛因斯坦憑著直覺推測，引力作用要比我們所認為的更加普遍、更加有趣。
在解釋水星軌道進動之前，我們先通過壹個假設性實驗來了解壹下愛因斯坦的“等價性原理”。
首先，我們需要壹個勇敢的助手，然後將他關在壹個與外界完全隔離的屋子中，我們送給他壹個小球用來消磨時光。他經過多次實驗發現，小球在自由下落的過程中，相對於地面的加速度是9.8米/秒2。因為地球引力所引起的加速度正好是9.8米/秒2，根據這壹點他推斷出自己位於地球上。等到這個人熟睡之後，我們輕輕地將他轉移到壹架沒有絲毫震動的飛船中，船艙的樣子看起來與那間小屋子壹模壹樣。在他睡醒之前，我們將飛船發射出去，而且飛船的加速度正好是9.8米/秒2。我們想象壹下，當這個助手醒來之後，他讓小球做自由落體運動，而小球相對於地面的加速度依然是9.8米/秒2。於是，他便得推導出壹個錯誤的結論，他以為自己依然待在地球上，而不是做加速運動的飛船中。
我們發現，從某個方面來說，引力和加速度可以相互替換。如果我們選擇壹個合適的參考系，引力將會轉化為壹種加速度，這與被吸引的物質沒有關系，而是與空間本身有著很大關系。對於空間的不同部分來說，因為受到大質量物體的影響，可能會被賦予不同的加速度。於是，空間變得彎曲了，不再是經典力學中所描繪的那樣平坦。
在太陽附近，空間的彎曲程度比較嚴重。於是，水星在這個巨大的翹曲空間運行時，不是沿著標準的橢圓軌道前進，這引起了水星近日點上的進動。根據廣義相對論，經過精密計算後得出的結果會比按照經典力學計算得出的結果多出43弧秒，這完全符合實際觀測到的數據。這個事實證明廣義相對論是正確的。