Año luz
En unidades del SI, un año luz equivale a:Las distancias entre objetos dentro de un sistema estelar tienden a ser pequeñas fracciones de un año luz, y suelen expresarse en unidades astronómicas. Sin embargo, las unidades de longitud más pequeñas también pueden formarse de forma útil multiplicando las unidades de tiempo por la velocidad de la luz. Por ejemplo, el segundo-luz, útil en astronomía, telecomunicaciones y física relativista, es exactamente 299 792 458 metros o 1/31 557 600 de un año-luz. Las unidades como el minuto-luz, la hora-luz y el día-luz se utilizan a veces en las publicaciones de ciencia popular. El mes-luz, aproximadamente la doceava parte de un año-luz, también se utiliza ocasionalmente para medidas aproximadas. El Hayden Planetarium especifica el mes de luz con mayor precisión como 30 días de tiempo de viaje de la luz.
Unidad astronómica
Posteriormente Johannes Kepler, basándose en las cuidadosas observaciones de Tycho Brahe, estableció las leyes del movimiento planetario, las cuales se conocen justamente como «leyes de Kepler». La tercera de estas leyes relaciona la distancia de cada planeta al Sol con el tiempo que tarda en recorrer su órbita (es decir el período orbital) y, como consecuencia, establece una escala relativa mejorada para el sistema solar: por ejemplo, basta con medir cuántos años tarda Saturno en orbitar el Sol para saber cuál es la distancia de Saturno al Sol en unidades astronómicas. Kepler estimó con muy buena precisión los tamaños de las órbitas planetarias; por ejemplo, fijó la distancia entre Mercurio y el Sol en 0,387 unidades astronómicas (el valor correcto es 0,389), y la distancia de Saturno al Sol en 9,510 unidades astronómicas (el valor correcto siendo 9,539). Sin embargo, ni Kepler ni ninguno de sus contemporáneos sabían cuánto valía esta unidad astronómica, y por tanto ignoraban completamente la escala real del sistema planetario conocido, que en aquel entonces se extendía hasta Saturno.