Ένα αστέρι με έναν πλανήτη σε τροχιά δεν κάθεται ακίνητο. Ο πλανήτης έλκει το αστέρι, προκαλώντας του μια ελαφριά ταλάντωση. Αυτή η ταλάντωση αλλάζει την κίνηση του αστεριού προς και από τη Γη, η οποία μετατοπίζει τα μήκη κύματος των φασματικών γραμμών του. Όταν το αστέρι κινείται προς το μέρος μας, το φως του μετατοπίζεται σε μπλε. Όταν απομακρύνεται, μετατοπίζεται σε κόκκινο. Η μέτρηση αυτής της μετατόπισης αποκαλύπτει τον πλανήτη.

Αυτή είναι η μέθοδος της ακτινικής ταχύτητας και ήταν η πρώτη τεχνική για την ανίχνευση ενός εξωπλανήτη γύρω από ένα άστρο σαν τον Ήλιο. Το 1995, οι Michel Mayor και Didier Queloz τη χρησιμοποίησαν για να βρουν τον 51 Pegasi b, έναν καυτό Δία που περιφερόταν γύρω από το άστρο του σε τέσσερις ημέρες. Η ανακάλυψη αυτή ξεκίνησε τον τομέα της επιστήμης των εξωπλανητών.

Η μέθοδος λειτουργεί καλύτερα για τεράστιους πλανήτες κοντά στα άστρα τους, επειδή προκαλούν τις μεγαλύτερες ταλαντώσεις. Ένας πλανήτης με μάζα όσο ο Δίας μπορεί να προκαλέσει την κίνηση του άστρου του με 12 μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Η Γη προκαλεί την κίνηση του Ήλιου με μόλις 9 εκατοστά ανά δευτερόλεπτο. Η ανίχνευση ενός διδύμου της Γης απαιτεί όργανα ευαίσθητα σε αυτή τη μικροσκοπική μετατόπιση, γι' αυτό και η μέθοδος εξακολουθεί να ωθεί τα όρια της ακρίβειας.

Η ακτινική ταχύτητα συμπληρώνει τη μέθοδο διέλευσης. Οι διελεύσεις μας λένε το μέγεθος ενός πλανήτη. Η ακτινική ταχύτητα μας λέει τη μάζα του. Μαζί δίνουν την πυκνότητα, η οποία υποδηλώνει τη σύνθεση. Ο συνδυασμός είναι ο τρόπος με τον οποίο οι αστρονόμοι καθορίζουν εάν ένας πλανήτης είναι βραχώδης, αέριος ή κάτι ενδιάμεσο.