Sulla Terra, miglia e chilometri funzionano per le distanze quotidiane, ma la vastità dello spazio richiede unità diverse. La Voyager1, viaggiando a 62.000 km/h, ha impiegato 35 anni per uscire dal sistema solare, dimostrando la necessità di misure adeguate in scala.
L'AU è la distanza media dalla Terra al Sole:149.597.871 km (92.955 mi). Misurato accuratamente per la prima volta da Christiaan Huygens nel 1659 utilizzando le fasi di Venere, funge da linea di base per le distanze intrasolari. Ad esempio, Mercurio è a 0,39 UA dal Sole, mentre Plutone è in media a 39,5 UA.
Un anno luce rappresenta la distanza percorsa dalla luce in un anno:9.460.730.472.581 km (5.878.625.400.000 mi). Con la velocità della luce accettata di 299.792 km/s, questa unità traduce le distanze cosmiche in un arco di tempo familiare, ma gli astronomi spesso preferiscono il parsec per la precisione.
Derivato dalla parallasse – lo spostamento apparente di una stella rispetto alle stelle distanti sullo sfondo mentre la Terra orbita attorno al Sole – un parsec è la distanza alla quale una parallasse di un secondo d'arco corrisponde a una linea di base di 1 UA. Un parsec equivale a 3,26156 anni luce.
Le distanze dalle stelle vicine sono convenientemente espresse in parsec. ProximaCentauri si trova a 1.295pc di distanza, o 4.225ly. Per scale più grandi all'interno della Via Lattea o tra galassie, gli astronomi usano kiloparsec (kpc) e megaparsec (Mpc). Il Centro Galattico si trova a circa 8kpc (≈26.160 ali) dalla Terra, una cifra che si estenderebbe su 16 cifre se convertita in chilometri.