El movimiento de rotación es aquel que realizan los planetas al girar sobre su propio eje. El tiempo que un planeta tarda en completar una vuelta sobre su propio eje se conoce como periodo de rotación.
En el caso particular de la Tierra se puede decir que es el movimiento alrededor de su propio eje polar.
Los datos de los periodos de rotación de los planetas consideran que un día tiene 24 horas, aunque se suele pensar que la Tierra completa un periodo de rotación cada 24 horas no es así, un periodo de rotación terrestre dura 23.93447232 horas, es decir, 23 horas 56 minutos 4.1 segundos.
Los periodos de rotación de los planetas del sistema solar son:
Mercurio: 58.6462 días, equivalentes a 1 407 horas 30 minutos 33.84 segundos
Venus: -243.0187 días, equivalentes a 5 832 horas 26 minutos 55.68 segundos. El signo negativo significa que gira en sentido inverso respecto a la Tierra.
Tierra: 0.9972 días, equivalentes 23 horas 56 minutos 4.1 segundos
Marte: 1.0259 días, equivalentes a 24 horas 37 minutos 22.6632 segundos
Júpiter: 0.4135 días, equivalentes a 9 horas 55 minutos 29.856 segundos
Saturno: 0.4440 días, equivalentes a 10 horas 39 minutos 22.464 segundos
Urano: -0.7183 días, equivalentes a 17 horas 14 minutos 23.712 segundos. Al igual que venus gira en sentido inverso respecto a la Tierra.
Neptuno: 0.6712 días, equivalentes a 16 horas 6 minutos 36 segundos
| Planeta | Días | Hr, min, seg |
| Mercurio | 58.64 | 1407 hr 30 min 33.8 seg |
| Venus | -243.01 | 5832 hr 26 min 55.6 seg |
| Tierra | 0.99 | 23 hr 56 min 4.1 seg |
| Marte | 1.02 | 24 hr 37 min 22.6 seg |
| Júpiter | 0.41 | 9 hr 55 min 29.8 seg |
| Saturno | 0.44 | 10 hr 39 min 22.4 seg |
| Urano | -0.71 | 17 hr 14 min 23.7 seg |
| Neptuno | 0.67 | 16 hr 6 min 36 seg |
Hay que recordar que según la nueva convención solo hay 8 planetas en el sistema solar. Plutón, Ceres y Haumea se consideran planetas enanos y su periodos de rotación son:
Plutón: -6.3872 días, equivalentes a 153 horas 17 minutos 32.352 segundos
Ceres: 0.3781 días, equivalentes a 9 horas 4 minutos 27.84 segundos
Haumea: 0.167 días, equivalentes a 4 horas 28.8 segundos
| Planeta enano | Días | Hr, min, seg |
| Plutón | -6.38 | 153 hr 17 min 32.3 seg |
| Ceres | 0.37 | 9 hr 4 mins 27.8 seg |
| Haumea | 0.16 | 4 hr 28.8 seg |
Actualmente, se conoce la existencia de otros planetas enanos —Makemake, Eris y Sedna—, pero no se tienen datos sobre sus periodos de rotación.
Los signos negativos indican que los planetas giran en sentido retrógrado, es decir, en el sentido en que giran las manecillas del reloj visto desde el polo norte. En este caso se dice que presentan movimiento retrógrado.
Los planetas presentan movimiento directo si giran en el sentido opuesto a las manecillas del reloj.
Sin embargo, para determinar si un movimiento es directo o retrógrado es necesario tener el polo solar como punto de referencia y un observador imaginario que mira hacia el sur.