Henry Cavendish là người đầu tiên đo được bằng cân xoắn giá trị của hằng số hấp dẫn vào năm 1798. Giá trị mà ông thu được chỉ khác 1% so với giá trị được chấp nhận ngày nay.[4] Thị sai ngày của Mặt Trời đã được đo chính xác trong lần Sao Kim đi ngang qua Mặt Trời vào các năm 1761 và 1769,[5] cho giá trị &-1-1-1-1000000000000.0000449″ arcsecond (9 giây cung, so với giá trị xác định trong năm 1976 là &-1-1-1-1000000000000.0000438.794148″ arcsecond). Từ giá trị của thị sai ngày, chúng ta có thể xác định được khoảng cách hình học từ Trái Đất đến Mặt Trời.[6]

Người đầu tiên thử ước lượng khối lượng Mặt Trời đó là Isaac Newton. Trong cuốn Principia (1687) của ông, Newton ước tính tỷ số khối lượng Trái Đất so với khối lượng Mặt Trời vào khoảng 1/28 700. Về sau ông phát hiện thấy giá trị ông tính được dựa trên một sai số về thị sai Mặt Trời, mà ông đã sử dụng để tính khoảng cách đến Mặt Trời (1 AU). Ông đã sửa lại giá trị tỷ số của mình bằng 1/169 282 trong lần xuất bản thứ ba của cuốn Principia. Giá trị hiện nay cho thị sai Mặt Trời là vẫn nhỏ hơn nhiều, cho tỷ số khối lượng bằng 1/332 946.[7]

Là đơn vị đo khối lượng, khối lượng Mặt Trời đã được sử dụng trước khi các đơn vị AU và hằng số hấp dẫn được đo chính xác. Điều này do khối lượng của những hành tinh khác trong hệ Mặt Trời hoặc khối lượng tổng cộng của hai sao đôi có thể tính trực tiếp theo đơn vị khối lượng Mặt Trời một khi biết bán kính quỹ đạo và chu kỳ quỹ đạo của hành tinh hay ngôi sao dựa trên định luật thứ ba của Kepler, với bán kính quỹ đạo được đo theo đơn vị thiên văn và chu kỳ quỹ đạo đo bằng năm.