Pierwsze pomiary odległości Księżyca od Ziemi oparte były na zjawisku paralaksy. W zależności od położenia obserwatora na Ziemi, w danej chwili Księżyc widziany jest pod nieco innym kątem (i na tle trochę innej części nieba). Są to nieduże, ale mierzalne od dawna różnice (ok. 1 stopnia). Więcej na ten temat można znaleźć  tutaj i tutaj.

Współcześnie możemy mierzyć odległość wieloma metodami, np. wysyłając promień laserowego światła w stronę Księżyca. Podczas misji Apollo umieszczono tam specjalne zwierciadła. Mierząc czas po jakim zauważymy przez teleskop rozbłysk w miejscu umieszczenia zwierciadła możemy obliczyć odległość z dokładnością do centymetrów.