詹姆斯·布莱德利则在1726年通过天文学方法得出光速的值。星星掠过夜空，而星星出现的角度则取决于光速和地球自转的速度。这类似于在雨中奔跑的经历：雨点击中你的角度取决于奔跑的速度和雨点下落的速度。勒梅尔和布莱德利依据这个原理得出相当精确的光速数值，他们因为这个成就在哈雷彗星的发现者埃德蒙德·哈雷死后进入大不列颠皇家天文学会。

19世纪50年代，两个法国物理学家阿曼德·费泽奥和莱昂·弗科独创了一套基于实验室的实验方法来测定光的速度。弗科的方法比前述方法相对来说更好些，但他限于实验室太小而无法很好地进行这个测定实验。直到1924年，波兰籍美国人艾尔伯特·米歇尔森（依照弗科的方法在加利福尼亚使用一个长达22公里的户外设施获得实验数据，得出光速大约是每秒钟传播18.6万英里，换算成公制单位很接近每秒钟30万公里。

如果光是一种电磁波，那它以何种方式传播呢？声音可以在空气中和水中传播。池塘中的水的涟漪是水波在空气中的传播。毫无疑问，光也必须在某种介质中传播，这个尚属“未知”的介质物理学家称为以太。许多物理学理论都把假设构建在以太的存在这个前提下，但其存在从来没有被实验证实。1881年，艾尔伯特·米歇尔森当时还是美国马里兰州首府安纳波利斯海军研究院的专家，他完成了一个实验推翻了以太存在的假设。但是英国物理学家瑞利勋爵敦促米歇尔森重做同样的实验，他还为此与另外一个美国化学家爱德华·莫利一起加入美国海军共同改进实验。三年后，1884年，当时世界上三个有名的以太研究专家——英国的开尔文勋爵、瑞利勋爵和美国人爱因斯坦·米歇尔森——在巴尔的摩的约翰斯·霍普金斯大学聚首，共同讨论有关以太的争论。以太的假说在1905年走到了尽头，爱因斯坦证明了米歇尔森的实验结论，声称以太假说其实根本毫无必要。由于在以太研究方面的贡献，米歇尔森获得1907年的诺贝尔物理学奖。

1905年6月30日，《物理学纪事》收到爱因斯坦提交的狭义相对论论文，题为《论移动物体的电动力学研究》。他对狭义相对论的研究至迟从1899年就开始了，到了1905长期不懈的思考终于结出硕果，他把自己的想法升华成为定律。在论文中，爱因斯坦阐明若光速是不变的常数的假设成立的话将发生什么情况。他没有用汽车或火车来打比方，因为1905年时这两件东西还远没普及，而是提出参照系的概念。如果一个参照系（如一辆火车）以相对于另一个参照系的速度Ｖ移动，那么处于同样一个参照系同向发射速度恒定为ｃ的光束会发生什么情况？在这种情况下，奇怪的不可思议的情况发生了。空间和时间不再截然分开，而是结合成为一体为所谓的“时空”。这个结果看起来确实非常怪异，但仔细考虑起来其实我们每天都在做类似的事啊。比如，你问某人从巴尔的摩到华盛顿有多远，得到的回答可能是“45分钟”：你问的是距离，但回答却是时间。如果你遵守交通规则，即不会有意外情况打乱交通，而在速度有限的情况下，这两个概念是可以联系在一起的。在宇宙中，距离和时间通过永远恒定的光速联系在一起。

根据爱因斯坦的理论，如果光速ｃ在所有的参照系中的速度都不变，即每秒18.6万英里，会发生一些奇怪的事。例如，若一个参照系处于静止状态，另一个以匀速Ｖ运动，则同样长度的棍子，如放在运动着的参照系中，从静止状态的参照系中人的角度，这根棍子相比置于静止参照系中的变短了，该现象在物理学上称为长度收缩。不过这个理论并非在狭义相对论中首创，而是由荷兰物理学家亨德利科·Ａ.洛伦兹和爱尔兰物理学家乔治·菲茨杰拉德大约在1889年便已详细阐述了该发现。据称菲茨杰拉德是一位天才的物理学家，连行为怪异的英国物理怪杰奥里弗·海维赛德都对他挺佩服，称“他的大脑知识太丰富，太具有创造性了”。当时，洛伦兹和菲茨杰拉德提出该定律是为了解释米歇尔森－莫利实验结果，试图以此挽救日落西山的以太理论。但是，以太理论没能挽救而最终被抛弃，而洛伦兹－菲茨杰拉德收缩理论，即长度收缩理论，却因其对物理现象敏锐洞察而留存于世。