Dans l'espace, l'unité « kilomètre » fait intervenir des nombres difficiles à manipuler car trop grands. Les distances Terre-Lune ou Terre-Soleil restent à peu près parlantes (400 000 et 150 000 000) exprimées en kilomètres.
Hors du système solaire, une distance de référence plus grande devient nécessaire : l'année-lumière. Malgré son nom, il s'agit bien d'une distance : celle que parcourt la lumière dans le vide en une année. Par exemple, la galaxie Andromède est si lointaine que sa lumière met 2,5 millions d'années à nous atteindre. On dit qu'Andromède est à 2,5 millions d'années-lumière.