En la Tierra, millas y kilómetros sirven para distancias cotidianas, pero la inmensidad del espacio exige unidades diferentes. La Voyager1, que viajaba a 62.000 km/h, tardó 35 años en salir del sistema solar, lo que ilustra la necesidad de medidas ajustadas a escala.
La UA es la distancia promedio de la Tierra al Sol:149.597.871 kilómetros (92.955 millas). Medido con precisión por primera vez por Christiaan Huygens en 1659 utilizando las fases de Venus, sirve como línea de base para las distancias intrasolares. Por ejemplo, Mercurio está a 0,39 AU del Sol, mientras que Plutón tiene un promedio de 39,5 AU.
Un año luz representa la distancia que recorre la luz en un año:9.460.730.472.581 km (5.878.625.400.000 mi). Con la velocidad aceptada de la luz de 299.792 km/s, esta unidad traduce distancias cósmicas en un marco de tiempo familiar, aunque los astrónomos a menudo prefieren el pársec por su precisión.
Derivado del paralaje (el desplazamiento aparente de una estrella contra estrellas distantes de fondo mientras la Tierra orbita alrededor del Sol), un pársec es la distancia a la que un paralaje de un segundo de arco corresponde a una línea de base de 1 UA. Un parsec equivale a 3,26156 años luz.
Las distancias a estrellas cercanas se expresan convenientemente en pársecs. ProximaCentauri se encuentra a 1.295pc de distancia, o 4.225ly. Para escalas mayores dentro de la Vía Láctea o entre galaxias, los astrónomos utilizan kiloparsecs (kpc) y megaparsecs (Mpc). El Centro Galáctico está aproximadamente a 8kpc (≈26,160ly) de la Tierra, una cifra que abarcaría 16 dígitos si se convirtiera a kilómetros.