कई तरीके हैं जिनसे खगोलविद पृथ्वी से अन्य ग्रहों की दूरी निर्धारित करते हैं। मंगल और बुध जैसे निकटतम पड़ोसियों के लिए, रेडियो सिग्नल विधि का उपयोग किया जाता है: ग्रह की दिशा में एक सिग्नल भेजा जाता है, और सतह से परावर्तन के बाद सिग्नल को लौटने में लगने वाले समय को मापा जाता है।
चूंकि तरंगें प्रकाश की गति से फैलती हैं, जो एक स्थिर मान है (लगभग 300,000 किमी/सेकंड), इस समय के आधार पर दूरी की गणना की जा सकती है। हालांकि व्यवहार में गणना पृथ्वी और ग्रह की अंतरिक्ष में गति के कारण जटिल हो जाती है, खगोलविद गणना करते समय इन कारकों को ध्यान में रखते हैं। इस दृष्टिकोण को रडार विधि के रूप में जाना जाता है।
इसी सिद्धांत का उपयोग उन पिंडों का अध्ययन करने के लिए किया जाता है जिनका दौरा अंतरिक्ष यान और जहाजों द्वारा किया गया है; इस मामले में, उपकरण ही पृथ्वी पर वापस सिग्नल भेजते हैं।
अधिक दूर की वस्तुओं, जैसे सितारों के लिए, त्रिकोणमितीय परिallax नामक विधि का उपयोग किया जाता है। नाम की जटिलता के बावजूद, अंतर्निहित ज्यामिति काफी सरल है। दो पर्यवेक्षक पृथ्वी पर अलग-अलग बिंदुओं पर स्थित होते हैं और एक ही तारे को देखते हैं। ये दो बिंदु और तारा एक त्रिभुज के शीर्ष बनाते हैं, जिसके दो मान ज्ञात होते हैं: एक भुजा की लंबाई (पर्यवेक्षकों के बीच की दूरी) और एक कोण (प्रत्येक बिंदु से तारे को देखने की दिशा में अंतर)। त्रिकोणमिति के नियमों का उपयोग करके, पृथ्वी और वस्तु के बीच की दूरी निर्धारित की जाती है।
प्राचीन यूनानी खगोलशास्त्री हिप्पार्कस ने दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व में परिallax विधि का उपयोग करके पहले खगोलीय माप किए थे। उन्हें त्रिकोणमिति का जनक माना जाता है।