(Fr.: problème à trois corps; Du.: Dreikörperproblem; Eng.: three-body problem), het vraagstuk van de onderlinge bewegingen van drie in elkaars attractiesfeer liggende hemellichamen.
De analytische behandeling behoort tot de moeilijkste problemen van de hemelmechanica, dit in tegenstelling tot het tweelichamenprobleem, dat zich bezighoudt met de beweging van twee hemellichamen onder invloed van elkaars aantrekkingskracht: zij bewegen zich volgens kegelsneden. Er is weliswaar een wiskundige oplossing voor het drielichamenprobleem gevonden door de Fin Sundman, maar deze oplossing is zo ingewikkeld dat men in de praktijk zijn toevlucht neemt tot numerieke oplossingsmethoden, waarbij de onderlinge bewegingen stap voor stap worden berekend. Met moderne computers is dit thans in korte tijd uitvoerbaar.