中央が中心天体。青の円が初期円軌道 r₁、緑の円が目標円軌道 r₂、橙の楕円が遷移軌道。短経路は実線、長経路は点線で描画され、白の探査機が遷移軌道を周回します。
$$c = \sqrt{r_1^{2} + r_2^{2} - 2\,r_1 r_2 \cos\Delta\theta}, \qquad s = \frac{r_1 + r_2 + c}{2}, \qquad a_{\min} = \frac{s}{2}$$
弦長 c、半周長 s、最小エネルギー楕円の長半径 a_min。a_min はランベルト方程式の特殊解で、与えられた2点を結ぶ全楕円の中でエネルギー(−μ/2a)が最小になる軌道。
$$t_{\min} = \frac{1}{\sqrt{\mu}}\,\frac{s^{3/2}}{\sqrt{2}}\,\left[\,\pi - \arcsin\sqrt{1-\frac{c}{s}} + \sqrt{\frac{c}{s}\!\left(1-\frac{c}{s}\right)}\,\right]$$
最小エネルギー遷移軌道の飛行時間(Lagrangeの定理)。μ=GMは中心天体の重力定数。c, s, μ を入れれば一意に決まる。
$$\Delta v_{\text{total}} = \left|v_p - \sqrt{\mu/r_1}\right| + \left|\sqrt{\mu/r_2} - v_a\right|, \qquad v_{p,a} = \sqrt{\mu\!\left(\tfrac{2}{r_{p,a}} - \tfrac{1}{a_H}\right)}$$
Hohmann遷移(180°)の合計Δv。a_H = (r₁+r₂)/2 で、v_p は近点速度、v_a は遠点速度。両端の円軌道速度との差の和が必要噴射量となる。