天文单位的历史推导
天文单位刚开始使用的时候，它的实际大小还不是很清楚，但是借助日心说几何学和行星运动定律，可以用天文单位来计算行星的距离。后来通过视差和现代雷达，终于准确地找到了天文单位的实际大小。然而，由于引力常数的不确定性(只有五或六个有效位)，太阳的质量不可能非常精确。如果用国际单位来计算行星的位置，那么在单位转换的过程中，其精度必然会下降。因此，这些计算通常基于太阳质量和天文单位，而不是千克和千米。
历史上一个天文单位的距离相当于地球到太阳的平均距离，约为1.496× 10 8 km。
天文学家再次精确测量了一个天文单位(AU)的精确值，天文单位的定义值确定为:149597870700米。
在1938之前，天文单位是指在没有大行星摄动的情况下，地月系质心到太阳的平均距离(见摄动理论)，或者是地月系质心绕太阳的无摄动椭圆轨道的半长直径。根据开普勒定律，高斯引力常数K、太阳质量S、地月系质量M、地月系到太阳的平均距离A和地球绕太阳公转周期T之间存在以下关系:
当把太阳的质量作为天文质量单位(即S=1)，把地月系统到太阳的平均距离作为天文距离单位(即A=1)时，高斯可以根据当时不精确的T和m/S值计算出k=0.01720209895。1938第六届国际天文学联合会决定固定K值，永远不变。根据这个k值，当S=1，A=1，m=0时，可以算出t值为365.63日历天。因此，天文单位的定义可以改为:当公转周期为365 ~ 363日历日时，质量为零的假想未受扰行星椭圆轨道的半长直径等于一个天文单位。根据精确的T值和m/S值，可以计算出地月系日轨道的半长径为1.00000003天文单位。因为地球的运动受到其他天体摄动的影响，所以日地平均距离实际上是1.336天文单位。
20世纪60年代以前，天文单位来源于太阳视差π ⊙的测量。在纽科姆的天文常数系统中，太阳视差π⊙=8和80，对应天文单位的长度等于149，500，000公里。自20世纪60年代以来，雷达天文学取得了精确的结果。所以天文单位是根据光速C和单位距离的旅行时间τA推导出来的。1964年，国际天文学联合会的天文常数体系以A为149，600×10米，并以此为基本常数。
这个值从1968开始，一直用到1983。1976年，国际天文学联合会的天文常数体系将a取为1.49597870×10米，将其改为导出常数，从1984统一采用。
2012年9月，在中国北京举行的国际天文学大会(IAU)上，以无记名投票的方式重新精确测量了太阳系中最重要的距离。也就是说，从此，一个天文单位的定义值就被确定为:149597870700米——一个固定值。