Laju cahaya
Ole Christensen Rømer menggunakan pengukuran astronomis untuk membuat estimasi kuantitatif pertama dari laju cahaya. Ketika diukur dari Bumi, periode bulan yang mengorbit sebuah planet lebih pendek saat Bumi mendekati planet daripada ketika bumi sedang menjauhinya. Jarak yang ditempuh oleh cahaya dari planet (atau bulannya) ke Bumi lebih pendek saat Bumi berada pada titik di orbitnya yang paling dekat dengan planet dibandingkan saat Bumi berada pada titik terjauh di orbitnya, perbedaan jarak adalah diameter orbit Bumi mengelilingi Matahari. Perubahan yang diamati dalam periode orbit bulan disebabkan oleh perbedaan waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melintasi jarak yang lebih pendek atau lebih panjang. Rømer mengamati efek ini untuk bulan terdalam Yupiter Io dan menyimpulkan bahwa cahaya memerlukan 22 menit untuk menyeberangi diameter orbit bumi.
Cara lain adalah dengan menggunakan aberasi cahaya, ditemukan dan dijelaskan oleh James Bradley pada abad ke-18. Efek ini hasil dari penjumlahan vektor dari laju cahaya yang datang dari sumber yang jauh (seperti bintang) dan kecepatan pengamat (lihat diagram di sebelah kanan), sehingga seorang pengamat yang bergerak melihat cahaya yang datang dari arah yang sedikit berbeda dan akibatnya melihat sumber di posisi yang bergeser dari posisi semula. Karena arah kecepatan bumi berubah terus-menerus ketika Bumi mengorbit Matahari, efek ini menyebabkan posisi tampak bintang untuk bergerak. Dari perbedaan sudut dalam posisi bintang (maksimal 20,5 detik busur) adalah mungkin untuk mengekspresikan laju cahaya dalam hal kecepatan Bumi mengelilingi matahari, yang dengan panjang diketahui dari setahun dapat dikonversi ke waktu yang dibutuhkan untuk perjalanan dari Matahari ke Bumi. Pada 1729, Bradley menggunakan metode ini untuk mendapatkan bahwa cahaya melakukan perjalanan 10.210 kali lebih cepat dari Bumi di orbitnya (angka modern 10.066 kali lebih cepat) atau, secara setara, bahwa cahaya membutuhkan 8 menit 12 detik untuk melakukan perjalanan dari Matahari ke Bumi.
Bulan
Interaksi gravitasi antara Bulan dan tonjolan di sekitar Bulan berfungsi sebagai torsi pada rotasi Bumi, yang menguras momentum sudut dan energi kinetik rotasi dari perputaran Bumi. Akibatnya, momentum sudut disertakan ke orbit Bulan, yang mempercepat rotasinya dan menyebabkan Bulan naik ke orbit yang lebih tinggi dan dengan periode yang lebih lama. Oleh sebab itu, jarak antara Bumi dengan Bulan juga akan meningkat, dan perputaran Bumi akan melambat. Pengukuran dengan metode eksperimen rentang Bulan menggunakan reflektor laser yang dilakukan dalam misi Apollo menemukan bahwa jarak Bulan ke Bumi meningkat sekitar 38 mm per tahun (meskipun angka ini hanya 0,10 ppb/tahun dari radius orbit Bulan). Jam atom juga menunjukkan bahwa lama hari di Bumi meningkat sekitar 15 mikrodetik per tahun, yang secara perlahan-lahan memperpanjang waktu UTC yang disesuaikan oleh detik kabisat. Tarikan pasang surut Bulan akan terus berlanjut sampai perputaran Bumi dan periode orbit Bulan sesuai. Namun, Matahari akan berubah menjadi raksasa merah dan memusnahkan Bumi jauh sebelum hal tersebut terjadi.