Alrededor de 250 aC, desarrolló un método basado en observar las fases de la luna y usar geometría. Razonó que cuando la luna está exactamente a medias iluminada, el ángulo entre el sol, la tierra y la luna forma un ángulo recto. Al medir el ángulo entre el sol y la luna en este punto, podría estimar las distancias relativas.
Aunque su método era ingenioso, las mediciones de Aristarco estaban lejos de ser precisas debido a las limitaciones en sus herramientas de observación y comprensión del sistema solar. Sin embargo, su intento sentó las bases para los astrónomos posteriores para refinar estas mediciones.
