Atstumas nuo Žemės iki Saulės, išreikštas antžeminiais ilgio vienetais, yra maždaug lygus 150 000 000 kilometrų. Nustatant didelius astronominius atstumus, toks rekordas nėra visiškai patogus, nes atstumai tarp likusių planetų ir Saulės sistemos objektų turėtų būti išreikšti daugiaženkliais skaičiais.
Istorijos eigoje susiformavęs astronominis vienetas yra atstumo matavimo vienetas astronomijoje – Visatos moksle. Jis daugiausia naudojamas nustatant atstumą tarp įvairių Saulės sistemos objektų, tačiau jo vertė taip pat naudojama tiriant ekstrasalines sistemas. XVII amžiuje astronomai turėjo racionalų idėją Saulę ir Žemę skiriantį atstumą naudoti kaip astronomijos vienetą. Nuo tada priimta, kad 1 astronominis vienetas yra lygus 149,6 milijono kilometrų.
Kuriant pasaulio heliocentrinės sistemos sampratą sąlyginiai atstumai Saulės sistemoje tapo gerai žinomi gana dideliu tikslumu. Centrinis mūsų sistemos kūnas yraSaulė, o kadangi Žemė aplink ją sukasi žiedine orbita, santykinis atstumas tarp šių dviejų dangaus kūnų praktiškai nekinta. Taigi astronominis vienetas atitinka Žemės sukimosi orbitos spindulį Saulės atžvilgiu. Tačiau tuo metu vis dar nebuvo patikimo būdo patikimai išmatuoti šią vertę, palyginti su antžeminėmis svarstyklėmis. XVII amžiuje buvo žinomas tik atstumas iki Mėnulio, ir šių duomenų nepakako atstumui iki Saulės nustatyti, nes Žemės ir Saulės masių santykis vis dar nebuvo žinomas.
1672 m. italų astronomas Giovanni Cassini, bendradarbiaudamas su prancūzų astronomu Jeanu Richet, sugebėjo išmatuoti Marso paralaksą. Žemės ir Marso orbitos buvo nustatytos labai tiksliai ir tai leido mokslininkams nustatyti atstumą nuo Žemės iki Saulės. Jų skaičiavimais, astronominis vienetas atitiko 146 milijonus kilometrų. Tolesniuose tyrimuose tikslesni matavimai buvo atlikti matuojant Veneros orbitą. O 1901 m., asteroidui Erotui priartėjus prie Žemės, buvo nustatytas dar tikslesnis astronominis matavimo vienetas.
Praėjusiame amžiuje patikslinimas buvo atliktas naudojant radarą. 1961 m. Veneros vieta nustatė naują astronominio vieneto vertę su 2000 kilometrų paklaida. Po pakartotinio Veneros radaro šis netikslumas buvo sumažintas iki 1000 kilometrų. Daugelį metų trukusių matavimų dėka mokslininkai nustatėAstronominis vienetas didėja iki 15 centimetrų per metus. Šis atradimas žymiai padidina šiuolaikinių astronominių atstumų matavimų tikslumą. Viena iš šio reiškinio priežasčių gali būti saulės masės praradimas dėl saulės vėjo.
Šiandien žinoma, kad atstumas nuo Saulės iki tolimiausios mūsų Saulės sistemos planetos – Neptūno – yra 30 astronominių vienetų, o atstumas nuo Saulės iki Marso atitinka 1,5 astronominių vienetų.
