O presente trabalho trata de uma investigação que focaliza a inserção de episódio histórico para o estudo da evolução das ideias sobre movimento e gravidade para a compreensão da Lei da Gravitação Universal. Acredita-se que tornando as aulas de Física mais dinâmicas e reflexivas por meio da articulação da História da Ciência, aliado a prática experimental e recursos de mídia, o aluno poderá elaborar modelos explicativos mais significativos sobre a Gravitação. Apoiado nos pressupostos teóricos sobre modelos mentais, aprendizagem significativa e história da ciência, realizou-se uma pesquisa de caráter qualitativo, cujo objetivo foi analisar a potencialidade de uma proposta didática baseada na História da Ciência para a explicitação de modelos mentais que apontem para a aprendizagem significativa de conceitos relacionados à Gravitação Universal. A proposta, constituída de uma sequência didática com sete momentos de aprendizagem e instrumentos diversificados para a coleta de dados forneceu subsídio para se conhecer e analisar os modelos mentais de trabalho elaborados pelos alunos na compreensão da Lei da Gravitação Universal. De forma geral pode-se verificar uma significativa evolução dos modelos mentais dos alunos durante a implementação da sequência, o que ratificou a relevância da proposta didática baseada na História da Ciência para fins de aprendizagem significativa da Lei da Gravitação Universal.