Vzhledem k obrovské rychlosti světla není divu, že už ve starověku a středověku převládal názor, že se světlo šíří nekonečnou rychlostí. Výjimkou byli třeba Empedokles, Alhazen, al-Bíruní, Avicena nebo Francis Bacon. Ten ve své práci Novum Organum Scientiarum tvrdil, že „blikající hvězdy“ už dávno nemusí existovat, přestože stále pozorujeme jejich světlo. Jako první se pokusil změřit rychlost světla Galileo Galilei. Se svým asistentem vylezli na dva kopce vzdálené asi 2 km a pomocí luceren chtěli změřit dobu letícího paprsku. Galilei vyslal paprsek – odkryl lucernu. Jakmile ho jeho asistent uviděl, měl také odkrýt lucernu. Z doby letu paprsku tam a zpět chtěl Galileo zjistit rychlost světla. Princip jejich pokusu je správný, ale doba reakce obou pozorovatelů byla delší než doba letu paprsku. V současnosti byl stejný postup použit při měření rychlosti světla pomocí koutového odražeče umístěného na Měsíci.
První přesná měření rychlosti světla provedl dánský astronom Ole Rømer v 70. letech 17. století. Sledoval oběhy Jupiterových měsíců a podle pozorování se pokusil předpovědět zákryty Jupiteru jednotlivými měsíci. Astronomická pozorování se však rozcházela s předpověďmi, maximální odchylka činila asi 22 minut. Rozcházela se podle toho, zda Země byla na oběžné dráze blíže k Jupiteru či dále. Roemer to správně vysvětlil tak, že dochází ke zpoždění světla na kratší či delší dráze. Jím určená hodnota rychlosti světla je 225 000 km/s.
Schéma měření rychlosti světla podle Ole Rømera.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Další pokus o změření rychlosti světla pochází z roku 1728, kdy James Bradley určil rychlost světla na 301 000 km/s. Všiml si tzv. aberace hvězd. Tento jev je způsoben skládáním rychlosti pohybu Země kolem Slunce spolu s rychlostí světla v dalekohledu. Výsledkem je, že hvězdy vidíme pod jiným úhlem než ve skutečnosti.
Mezi další experimentátory patřil Hyppolyte Fizeau, který v roce 1849 použil ozubené kolo se sto zuby a sto otáčkami za sekundu. Za ozubeným kolem byl zdroj světla, ze kterého světlo letělo přes kolo na zrcadlo. Při prvním experimentu bylo zrcadlo ve vzdálenosti 8 km. Fizeau měnil otáčky tak, aby při cestě zpátky prošlo světlo stejným zubem. Z toho byl Fizeau schopen vypočítat rychlost světla. Experiment ještě zpřesnil tím, že zrcadlo umístil do vzdálenosti 20 km. Tím získal pětiprocentní přesnost měření rychlosti světla. Jeho naměřená hodnota byla 313 000 km/s.
Schéma měření rychlosti světla podle Leona Foucaulta.
Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.
Další významné pokusy o změření rychlosti světla pocházejí od Leona Foucaulta, který použil rotující zrcadlo. Jeho metoda se používala donedávna, protože je velmi účinná a přesná. Paprsek světla letí od zdroje k otáčejícímu se zrcadlu, odtud se odrazí na stojící zrcadlo. Odražený paprsek se znovu odrazí od rotujícího zrcadla, ale to už se pootočilo a proto se paprsek odrazí pod jiným úhlem. Z velikosti úhlu vypočetl hodnotu rychlosti světla na 298 000 km/s. Foucaultovu metodu později použil i Albert Abraham Michelson a zpřesnil hodnotu rychlosti světla na 299 909 km/s.
Z měření Wilhelma Webera a Rudolfa Kohlrausche z roku 1857 vyplynulo, že poměr elektrické permitivity vakua a magnetické permeability vyjadřuje rychlost velmi blízkou rychlosti světla. Větší zájem o určení rychlosti světla pouze ze zákonů elektřiny a magnetismu nastal až po roce 1873, kdy James Maxwell zveřejnil Treatise on Electrocity and Magnetism (Pojednání o elektřině a magnetismu).
Současná hodnota rychlosti světla byla určena metodou poprvé použitou v roce 1970 a zásadním způsobem zvětšila přesnost měření. Metoda je založena na měření frekvence a vlnové délky helium–neonového laseru, jehož záření je stabilizováno methanem na vlnové délce 3,39 μm.
