对伯利恒之星最早的科学解释尝试之一，可追溯到约翰内斯·开普勒在17世纪初的研究。1604年，开普勒观测到行星合，随后出现了一颗新星，这促使他为耶稣诞生的时代提出类似的假说。
开普勒提出，伯利恒之星可能对应于公元前7年发生在双鱼座的木星与土星三重合。在古代占星术中，木星常与王权相关联，而土星则可能与犹太民族相联。因此，这一排列可能被解读为以色列将有一位君王诞生的预兆。
开普勒还设想，这次行星合可能伴随着一种短暂的现象，例如新星，从而增强了这一事件的可见度。虽然这第二个假说没有明确的历史文献证实，但它表明了把天文观测与历史解释结合起来的尝试。
开普勒这一提议的价值在于他的方法：他既不假定这是纯粹的象征性构造，也不假定这是任意的神迹，而是设法找出一种自然现象，这种现象有可能在特定的文化背景中被加以解释。然而，这一假说也有一定的局限，主要是它与定在公元前2年前后的诞生之间存在年代上的差距，而且行星合在视觉上并不会产生一颗足够显著、可以直接对应马太所记载的“单独一颗星”。
尽管有这些保留，开普勒的研究为以科学方法探讨这一问题开辟了道路，并继续影响着当代对伯利恒之星的研究。