Albert Einstein (trái) và Hendrik Antoon Lorentz (phải), trong ảnh chụp năm 1921

Einstein đã cho thấy các phương trình của Lorentz có thể được suy ra từ những tiên đề đơn giản của thuyết tương đối hẹp. Einstein cũng nhận ra khái niệm ête đứng yên không có vai trò gì trong thuyết tương đối hẹp, và biến đổi Lorentz chỉ liên quan đến bản chất tự nhiên của không gian và thời gian. Cùng với bài toán nam châm và dây dẫn chuyển động, các kết quả thí nghiệm âm tính với giả thuyết kéo ête và hiện tượng quang sai, thí nghiệm Fizeau là một kết quả thực nghiệm quan trọng giúp Einstein hình thành nên thuyết tương đối.[S 11][S 12] Robert S. Shankland đã mô tả về những cuộc nói chuyện với Einstein, trong đó Einstein nhấn mạnh tầm quan trọng của thí nghiệm Fizeau:[S 13]

Ông tiếp tục nói các kết quả thí nghiệm ảnh hưởng nhiều nhất đến ông là hiện tượng quang sai và thí nghiệm Fizeau đo tốc độ ánh sáng trong nước chuyển động. "Chúng là đủ," ông đã nói.

Max von Laue (1907) đã cho thấy hệ số kéo của Fresnel có thể được suy ra dễ dàng từ công thức tương đối tính để cộng vận tốc,[S 14] cụ thể:

Tốc độ ánh sáng trong nước đứng yên là c/n.Từ công thức cộng vận tốc tương đối tính, vận tốc ánh sáng đo trong phòng thí nghiệm, trong đó nước chảy với vận tốc v (cùng chiều với ánh sáng) là V l a b = c n + v 1 + c n v c 2 = c n + v 1 + v c n   . {\displaystyle V_{\mathrm {lab} }={\frac {{\frac {c}{n}}+v}{1+{\frac {{\frac {c}{n}}v}{c^{2}}}}}={\frac {{\frac {c}{n}}+v}{1+{\frac {v}{cn}}}}\ .} Như vậy chênh lệch vận tốc (coi v là rất nhỏ so với c, để bỏ qua các thành phần bậc cao) V l a b − c n = c n + v 1 + v c n − c n = c n + v − c n ( 1 + v c n ) 1 + v c n {\displaystyle V_{\mathrm {lab} }-{\frac {c}{n}}={\frac {{\frac {c}{n}}+v}{1+{\frac {v}{cn}}}}-{\frac {c}{n}}={\frac {{\frac {c}{n}}+v-{\frac {c}{n}}(1+{\frac {v}{cn}})}{1+{\frac {v}{cn}}}}}   = v ( 1 − 1 n 2 ) 1 + v c n ≈ v ( 1 − 1 n 2 )   . {\displaystyle ={\frac {v\left(1-{\frac {1}{n^{2}}}\right)}{1+{\frac {v}{cn}}}}\approx v\left(1-{\frac {1}{n^{2}}}\right)\ .} Công thức này chính xác khi v/c ≪ 1, và phù hợp với công thức đã được xác nhận bởi kết quả đo của Fizeau, trong thí nghiệm thỏa mãn điều kiện v/c ≪ 1.

Thí nghiệm Fizeau, do đó, là bằng chứng khẳng định sự chính xác của công thức cộng vận tốc của Einstein trong những chuyển động dọc theo một đường thẳng.[P 17]