สำหรับการคำนวณ นักดาราศาสตร์ใช้หน่วยการวัดพิเศษที่ไม่ชัดเจนสำหรับคนทั่วไปเสมอไป เป็นเรื่องที่เข้าใจได้เพราะถ้าวัดระยะทางของจักรวาลเป็นกิโลเมตร จำนวนศูนย์ก็จะกระเพื่อมในดวงตา ดังนั้น ในการวัดระยะทางคอสมิก เป็นเรื่องปกติที่จะใช้ค่าที่มากกว่ามาก: หน่วยดาราศาสตร์ ปีแสง และพาร์เซก
หน่วยดาราศาสตร์มักใช้เพื่อระบุระยะทางภายในระบบสุริยะของเราเอง หากระยะทางไปยังดวงจันทร์ยังสามารถแสดงเป็นกิโลเมตร (384,000 กม.) แสดงว่าทางที่ใกล้ที่สุดถึงดาวพลูโตคือประมาณ 4,250 ล้านกม. และนี่จะเข้าใจยากอยู่แล้ว สำหรับระยะทางดังกล่าว ถึงเวลาต้องใช้หน่วยดาราศาสตร์ (AU) เท่ากับระยะทางเฉลี่ยจากพื้นผิวโลกถึงดวงอาทิตย์ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ 1 a.u. สอดคล้องกับความยาวของกึ่งแกนเอกของวงโคจรของโลกของเรา (150 ล้านกม.) ทีนี้ ถ้าเราเขียนว่าระยะทางที่สั้นที่สุดไปยังดาวพลูโตคือ 28 AU และยาวที่สุดเส้นทางอาจเป็น 50 AU ซึ่งง่ายกว่ามากที่จะจินตนาการ
ใหญ่สุดรองลงมาคือปีแสง ถึงแม้ว่าคำว่า "ปี" จะมีอยู่ แต่ไม่ควรคิดว่ามันเป็นเวลา หนึ่งปีแสงเท่ากับ 63,240 AU นี่คือเส้นทางที่รังสีแสงเดินทางใน 1 ปี นักดาราศาสตร์ได้คำนวณว่าต้องใช้เวลามากกว่า 10 พันล้านปีในการที่แสงจะส่องมาถึงเราจากมุมที่ไกลที่สุดของจักรวาล ลองนึกภาพระยะทางอันมหึมานี้ ลองเขียนเป็นกิโลเมตร: 950000000000000000000000 เก้าสิบห้าพันล้านล้านล้านกิโลเมตรที่คุ้นเคย
ความจริงที่ว่าแสงไม่ได้แพร่กระจายในทันที แต่ด้วยความเร็วที่กำหนด นักวิทยาศาสตร์เริ่มคาดเดาตั้งแต่ปี 1676 ในเวลานี้เองที่นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กชื่อ Ole Römer สังเกตเห็นว่าสุริยุปราคาหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวพฤหัสบดีเริ่มคลาดเคลื่อน และสิ่งนี้เกิดขึ้นอย่างแม่นยำเมื่อโลกโคจรไปทางด้านตรงข้ามของดวงอาทิตย์ ตรงข้ามกับที่ดาวพฤหัสบดี เคยเป็น. เวลาผ่านไปนาน โลกก็เริ่มหวนคืน สุริยุปราคาเริ่มเข้าใกล้กำหนดการเดิมอีกครั้ง
ดังนั้น เวลาต่างกันประมาณ 17 นาทีจึงถูกบันทึกไว้ จากการสังเกตนี้ สรุปได้ว่าแสงใช้เวลา 17 นาทีในการเดินทางเป็นระยะทางตามความยาวของเส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรของโลก เนื่องจากได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของวงโคจรอยู่ที่ประมาณ 186 ล้านไมล์ (ตอนนี้คงที่อยู่ที่ 939,120,000 กม.) ปรากฎว่าลำแสงเคลื่อนที่ด้วยความเร็วประมาณ 186 พันไมล์ต่อวินาที
ถึงเวลาแล้ว ต้องขอบคุณศาสตราจารย์อัลเบิร์ต มิเชลสัน ที่ตั้งใจจะตรวจสอบให้ถูกต้องที่สุดว่าปีแสงคืออะไร โดยใช้วิธีการอื่น ได้ผลลัพธ์สุดท้ายคือ 186,284 ไมล์ใน 1 วินาที (ประมาณ 300) กม. / s). ทีนี้ หากเรานับจำนวนวินาทีในหนึ่งปีแล้วคูณด้วยตัวเลขนั้น เราจะพบว่าปีแสงมีความยาว 5,880,000,000,000 ไมล์ ซึ่งเท่ากับ 9,460,730,472,580.8 กม.
ในทางปฏิบัติ นักดาราศาสตร์มักใช้หน่วยของระยะทางที่เรียกว่าพาร์เซก มันเท่ากับการกระจัดของดาวกับพื้นหลังของวัตถุท้องฟ้าอื่น 1'' เมื่อผู้สังเกตถูกแทนที่ด้วยรัศมี 1 ของวงโคจรของโลก จากดวงอาทิตย์ถึงดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุด (นี่คือ Proxima Centauri ในระบบ Alpha Centauri) 1.3 พาร์เซก หนึ่งพาร์เซกเท่ากับ 3.2612 sv ปี หรือ 3.08567758 × 1013 กม. ดังนั้น ปีแสงจึงน้อยกว่าหนึ่งในสามของพาร์เซกเล็กน้อย