Jeżeli impuls laserowy przemierza podwójną odległość do retroreflektora na Księżycu (droga tam i z powrotem) w czasie t, to odległość do tego retroreflektora wynosi

gdzie c jest prędkością światła.

Jak widać, wyznaczana odległość jest proporcjonalna do czasu przelotu impulsów laserowych w obie strony, więc im mniejsza niepewność pomiaru czasu ∆t, tym mniejsza niepewność wyznaczenia odległości ∆d.