对于现代天文学来说，光速是最为基础的测量单位。我们现在都知道，光速是有固定数值的，但光的速度是不是一个有限值，这在历史上曾是一个引起巨大争议的问题。1607年，伽利略第一次尝试测量光速。一天夜里，他和助手分别站在两个山头上，每人拿一盏灯，灯有开关。伽利略在某个时刻打开灯，并开始计时，助手看到灯光后马上打开自己的灯。当伽利略看到对方的灯光时，就停止计时。伽利略试图测出从他开灯到他看到助手开灯之间的时差，从而算出光速。但是因为光的传播速度实在太快，这个实验失败了。我们现在知道，光速很快，1／7秒能绕地球一周多，靠当时的条件，用伽利略的方法测光速，是难以实现的。于是，人们把测光速的场地移到了太空。
在伽利略去世后约30年，1676年，丹麦人罗麦指出光速是有限的。罗麦在对木星的观测中发现，卫星由于木星的遮掩造成的卫星食，周期有些不规则。它随着木星和地球之间距离的不同而变长或变短。罗麦认识到这是由于在长短不同的路程上，光线传播需要不同时间。
1862年，法国科学家傅科发明了旋转平面镜的测量方法，利用光线的反射，通过调整平面镜的速度，就能测算出光的速度。迈克尔逊继承了傅科的实验思想，改良了傅科的测量方法，通过旋转八面棱镜法，测得光速为299796千米／秒。
爱因斯坦说过，物体运动速度越接近光速，相对于别的物质来说，它的时间流逝得就越慢。一旦物质的运行速度等于光速，时间就会停止流逝。当然，理论上说，要是真的超过光速了，这个物质的时间就会出现倒流。但是现在，科学家还不能实现超光速。