La théorie de la relativité générale a permis d'expliquer plusieurs phénomènes importants :
- l'excès d'avance du périhélie de Mercure se trouve parfaitement modélisé dans le cadre de la relativité générale ;
- la courbure des rayons lumineux passant près d'une masse est détectée en observant les étoiles proches du Soleil pendant une éclipse ;
- les mirages gravitationnels (effet de lentille d'une masse importante se trouvant sur le trajet de rayons lumineux) ont été observés (cf. ci-dessous) ;
- l'expansion de l'univers découverte par Hubble grâce au décalage spectral vers le rouge des galaxies.