Η μέτρηση της απόστασης Γης-Ήλιου απασχόλησε από παλαιό τους ανθρώπους. Ο Αναξίμανδρος θεωρούσε την απόσταση αυτή 27 φορές μεγαλύτερη από την ακτίνα της Γης. Ο Αρίσταρχος έκανε έναν γεωμετρικό υπολογισμό και κατέληξε ότι η απόσταση αυτή είναι περίπου 19 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση Γης-Σελήνης (που κατά την εποχή του θεωρούσαν ότι ήταν περίπου 60 ακτίνες της Γης).
Ο Ίππαρχος προσπάθησε να μετρήσει την παράλλαξη του Ήλιου (δηλαδή τη γωνία με την οποία η ακτίνα της Γης θα φαινόταν από τον Ήλιο) χρησιμοποιώντας τη σκιά της Γης κατά τις εκλείψεις της Σελήνης, και κατέληξε ότι η απόσταση Γης-Ήλιου ισοδυναμούσε με 68.000 ακτίνες της Γης. Παρόλο που η τιμή αυτή είναι περίπου 20 φορές μικρότερη από την πραγματική, ήταν ο πρώτος ρεαλιστικός προσδιορισμός που ανέδειξε τα μεγάλα μεγέθη των αποστάσεων στο Ηλιακό Σύστημα.
Τα τελευταία 400 χρόνια έγιναν πολυάριθμες μετρήσεις, που οδήγησαν στη σημερινή τιμή των 150.000.000 χιλιομέτρων περίπου, η οποία αντιστοιχεί στη μέση απόσταση Γης-Ήλιου. Αυτήν την απόσταση οι αστρονόμοι την ονομάζουν μία αστρονομική μονάδα (AU) και τη χρησιμοποιούν ως μονάδα μέτρησης αποστάσεων για το Ηλιακό μας Σύστημα.