لا يبقى النجم الذي يدور حوله كوكب ساكنًا. يجذب الكوكب النجم، مما يجعله يتذبذب قليلًا. يُغير هذا التذبذب حركة النجم باتجاه الأرض وابتعاده عنها، مما يُغير أطوال موجات خطوطه الطيفية. عندما يقترب النجم منا، يتحول ضوؤه إلى اللون الأزرق. وعندما يبتعد، يتحول إلى اللون الأحمر. قياس هذا التحول يكشف عن وجود الكوكب.

هذه هي طريقة السرعة الشعاعية، وكانت أول تقنية تُستخدم لاكتشاف كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور حول نجم شبيه بالشمس. في عام ١٩٩٥، استخدمها ميشيل مايور وديدييه كيلوز لاكتشاف ٥١ بيغاسي ب، وهو كوكب عملاق حار يدور حول نجمه في أربعة أيام. وقد أدى هذا الاكتشاف إلى انطلاق مجال علم الكواكب الخارجية.

تُعدّ هذه الطريقة أكثر فعاليةً مع الكواكب الضخمة القريبة من نجومها، لأنها تُحدث أكبر قدر من التذبذبات. فعلى سبيل المثال، قد يتسبب كوكبٌ بحجم المشتري في تحرك نجمه بسرعة 12 مترًا في الثانية. بينما تتسبب الأرض في تحرك الشمس بسرعة 9 سنتيمترات فقط في الثانية. ويتطلب اكتشاف كوكبٍ شبيهٍ بالأرض أجهزةً حساسةً لهذا التغير الطفيف، ولذلك لا تزال هذه الطريقة في طور استكشاف حدود الدقة.

تُكمّل السرعة الشعاعية طريقة العبور. يُخبرنا العبور بحجم الكوكب، بينما تُخبرنا السرعة الشعاعية بكتلته. معًا، تُعطينا هذه المعلومات الكثافة، التي تُشير إلى تركيبه. وبهذا المزيج، يُحدد علماء الفلك ما إذا كان الكوكب صخريًا أو غازيًا أو مزيجًا بينهما.