RømerEdit
Ole Christensen Rømer použil astronomické měření k prvnímu kvantitativnímu odhadu rychlosti světla. Při měření ze Země jsou periody měsíců obíhajících kolem vzdálené planety kratší, když se Země k planetě přibližuje, než když se od ní Země vzdaluje. Vzdálenost, kterou světlo urazí od planety (nebo jejího měsíce) k Zemi, je kratší, když je Země v bodě své dráhy, který je nejblíže k planetě, než když je Země v nejvzdálenějším bodě své dráhy, přičemž rozdíl ve vzdálenosti odpovídá průměru dráhy Země kolem Slunce. Pozorovaná změna oběžné doby Měsíce je vlastně rozdíl v době, za kterou světlo překoná kratší nebo delší vzdálenost. Rømer tento jev pozoroval u nejvnitřnějšího Jupiterova měsíce Io a odvodil, že světlu trvá 22 minut, než překoná průměr dráhy Země.
BradleyEdit
Další metodou je využití aberace světla, kterou objevil a vysvětlil James Bradley v 18. století. Tento jev vzniká vektorovým součtem rychlosti světla přicházejícího ze vzdáleného zdroje (například hvězdy) a rychlosti jeho pozorovatele (viz diagram vpravo). Pohybující se pozorovatel tak vidí světlo přicházející z trochu jiného směru a v důsledku toho vidí zdroj v poloze posunuté oproti jeho původní poloze. Vzhledem k tomu, že směr rychlosti Země se při jejím oběhu kolem Slunce neustále mění, způsobuje tento efekt pohyb zdánlivé polohy hvězd. Z úhlového rozdílu poloh hvězd je možné vyjádřit rychlost světla v závislosti na rychlosti Země kolem Slunce. Tu lze při známé délce roku snadno převést na dobu potřebnou k cestě od Slunce k Zemi. V roce 1729 Bradley touto metodou odvodil, že světlo se pohybuje 10 210krát rychleji než Země po své dráze (moderní údaj je 10 066krát rychlejší), nebo ekvivalentně, že cesta světla od Slunce k Zemi trvá 8 minut a 12 sekund.
ModernEdit
V dnešní době se „světelný čas na jednotku vzdálenosti“ – převrácená hodnota c (1/c), vyjádřená v sekundách na astronomickou jednotku – měří porovnáním doby, za kterou rádiové signály dosáhnou různých kosmických lodí ve Sluneční soustavě. Poloha kosmických lodí se vypočítává z gravitačního působení Slunce a různých planet. Kombinací mnoha takových měření se získá nejvhodnější hodnota světelného času na jednotku vzdálenosti. Od roku 2009 je nejlepší odhad schválený Mezinárodní astronomickou unií (IAU):
světelný čas na jednotku vzdálenosti: c = 0,00200398880410(4) AU/s c = 173,144632674(3) AU/den.
Relativní nejistota těchto měření je 0,02 částic na miliardu (2×10-11), což odpovídá nejistotě pozemských měření délky pomocí interferometrie. Vzhledem k tomu, že metr je definován jako délka uražená světlem za určitý časový interval, lze měření světelného času na jednotku vzdálenosti interpretovat také jako měření délky AU v metrech. Metr je považován za jednotku vlastní délky, zatímco AU se často používá jako jednotka pozorované délky v daném vztažném systému
.