Den første direkte måling af afstanden til en stjerne (61 Cygni på 11,4 lysår) blev foretaget i 1838 af Friedrich Bessel ved hjælp af parallax teknikken. Parallax målinger demonstrerede den store adskillelse af stjerner i himlen. Observation af dobbeltstjerner fik stigende betydning i løbet af det 19. århundrede. I 1834 observerede Friedrich Bessel ændringer i den egentlige bevægelse af stjernen Sirius og udledte en skjult ledsager. Edward Pickering opdagede den første spektroskopiske binære i 1899, da han observerede den periodiske opdeling af spektrale linjer af stjernen Mizar i en 104-dages periode. Detaljerede observationer af mange binære stjernesystemer blev indsamlet af astronomer som Georg Friedrich Wilhelm von Struve og S. W. Burnham, hvilket gjorde det muligt at bestemme stjernernes masser fra beregning af Sirius' orbitale elementer.
1834