在光速的問題上物理學界曾經產生過爭執，克卜勒和笛卡爾都認為光的傳播不需要時間，是在瞬時進行的。 但伽利略認為光速雖然傳播得很快，卻是可以測定的，1607年，伽利略進行了最早的測量光速的實驗。但是 由於距離較近，光速太快，很難測算出來，但是提出光速是有限的正確理論。
最早準確的測量光速都是採用天文學的方法，比如1676年丹麥科學家羅默利用,木星衛星的木食現象來計算光 速，並於1676年測出光速是三十萬五千千米每秒。它與現代科學技術所測的光速十分接近。羅默也因此成為世界 上第一個測出光速的天文學家。
之後18世紀中葉，在地球上使用較短的距離內，用實驗的方法測出光速的是1849年德國物理學家菲索「齒輪法 」測出的光速。他的方法原理與伽利略的相類似。將一個點光源放在透鏡的焦點處，在透鏡與光源之間放 一個齒輪，在透鏡的另一側較遠處依次放置另一個透鏡和一個平面鏡，平面鏡位於第二個透鏡的焦點處。
點光源發出的光經過齒輪和透鏡後變成平行光，平行光經過第二個透鏡後又在平面鏡上聚於一點，在平面鏡 上反射後按原路返回。由於齒輪有齒隙和齒，當光通過齒隙時觀察者就可以看到返回的光，當光恰好遇到齒 時就會被遮住。
從開始到返回的光，第一次消失的時間就是光往返一次所用的時間，根據齒輪的轉速，這個時間不難求出。 通過這種方法，菲索測得的光速是三十一萬五千千米/秒。誤差只有5.1%。第二個方法其實是上一個方法的改進，是 1850年由法國物理學家傅科提出的。傅科只用一個透鏡、一面旋轉的平面鏡和一個凹面鏡。平行光通過旋轉 的平面鏡匯聚到凹面鏡的圓心上，同樣用平面鏡的轉速可以求出時間。傅科用這種方法測出的光速是二十九萬八千千米/秒。誤差不到1%。
現在人們通過波長和頻率來計算光速。1972年，埃文森測得了目前真空中光速的最佳數值二十九萬九千七百九十二千米/秒。
光速的測定在光學的研究歷程中有著重要的意義。雖然從人們設法測量光速到人們測量出較為精確的光速，共經歷了三百多年的時間，但在這期間光速每精確一點都代表著人類物理學巨大的進步。