Các nhà thiên văn học không thể dùng thước dây để đo khoảng cách đến các vì sao. Thay vào đó, họ xây dựng một cái thang. Thang đo khoảng cách vũ trụ là một chuỗi các phương pháp, mỗi phương pháp được hiệu chỉnh dựa trên phương pháp trước đó. Không có kỹ thuật nào hoạt động được trên mọi khoảng cách. Cùng nhau, chúng trải dài từ Mặt Trăng đến rìa của vũ trụ có thể quan sát được.

Bước đầu tiên là thị sai. Quỹ đạo của Trái Đất làm thay đổi tầm nhìn của chúng ta về các ngôi sao gần đó, và sự thay đổi đó cho biết khoảng cách của chúng. Thị sai ước tính khoảng 10.000 năm ánh sáng. Bước tiếp theo sử dụng các sao biến quang Cepheid và sao RR Lyrae, chu kỳ của chúng tiết lộ độ sáng thực sự. Bước thứ ba sử dụng các siêu tân tinh loại Ia, đủ sáng để có thể nhìn thấy từ khoảng cách hàng tỷ năm ánh sáng.

Mỗi bậc thang phụ thuộc vào bậc thang bên dưới nó. Nếu việc hiệu chuẩn sai, mọi thứ phía trên nó cũng sai. Đó là lý do tại sao các nhà thiên văn học tranh luận về hằng số Hubble. Các phương pháp khác nhau đưa ra các kết quả hơi khác nhau, và sự khác biệt này, được gọi là độ lệch Hubble, có thể chỉ ra những khám phá vật lý mới.

Hình ảnh chiếc thang không phải là một phép ẩn dụ hoàn hảo. Nó giống một chuỗi các giả định hơn, mỗi giả định đều được kiểm chứng và kiểm chứng lại nhiều lần. Khi một mắt xích bị đứt, toàn bộ chuỗi đều trở nên đáng ngờ.