Bulan
Dalam deskripsi alam semesta karya Aristoteles (384-322 SM), Bulan menandai batas antara unsur yang bisa berubah (bumi, air, udara, dan api) dengan bintang-bintang abadi aether, pemikiran filsafat berpengaruh yang mendominasi sains selama berabad-abad kemudian. Pada abad ke-2 SM, Seleucus dari Seleucia mengemukakan teori bahwa pasang surut terjadi karena daya tarik Bulan, dan ketinggian air pasang ditentukan oleh posisi relatif Bulan terhadap Matahari. Pada abad yang sama, Aristarchus menghitung ukuran dan jarak Bulan dari Bumi, dengan jarak sekitar dua puluh kali radius Bumi. Teori ini kemudian dikembangkan oleh Ptolemy (90–168 M): ia berpendapat bahwa jarak rata-rata Bulan dari Bumi adalah 59 kali radius Bumi dan diameter 0,292 dari diameter Bumi. Angka ini hampir mendekati jarak dan diameter yang sebenarnya, yakni sekitar 60 untuk jarak dan 0,273 untuk diameter. Archimedes (287–212 SM) merancang sebuah planetarium yang bisa menghitung laju pergerakan Bulan dan objek lainnya di Tata Surya.
Bumi
Bumi mengorbit Matahari pada jarak rata-rata sekitar 150 juta kilometer setiap 365,2564 hari Matahari rata-rata, atau satu tahun sideris. Dari Bumi, akan terlihat jelas gerakan Matahari ke arah timur dengan laju sekitar 1°/hari, yang memperjelas diameter Bulan atau Bumi setiap 12 jam. Karena pergerakan ini, Bumi membutuhkan waktu rata-rata 24 jam (atau hari Matahari) untuk menyelesaikan putaran penuh pada porosnya sehingga Matahari bisa kembali ke meridian. Rata-rata kecepatan orbit Bumi adalah 29,8 km/s (107.000 km/h), cukup cepat untuk menempuh jarak yang sama dengan diameter planet, atau sekitar 12.742 km dalam waktu tujuh menit, dan jarak ke Bulan, 384.000 km dalam waktu 3,5 jam.