Intorno al 250 a.C., ha sviluppato un metodo basato sull'osservazione delle fasi della luna e sull'uso della geometria. Ha ragionato che quando la luna è esattamente metà aluminata, l'angolo tra il sole, la terra e la luna forma un angolo retto. Misurando l'angolo tra il sole e la luna a questo punto, poteva stimare le distanze relative.
Sebbene il suo metodo fosse ingegnoso, le misurazioni di Aristarco erano tutt'altro che accurate a causa delle limitazioni nei suoi strumenti di osservazione e alla comprensione del sistema solare. Tuttavia, il suo tentativo ha gettato le basi per gli astronomi successivi per perfezionare queste misurazioni.
