Zjawisko paralaksy rocznej bezskutecznie próbowano zaobserwować w starożytności. Niemożność jej dostrzeżenia była głównym powodem, dla którego przeważył wtedy pogląd o braku ruchu obiegowego Ziemi, czyli geocentryczna wizja budowy Wszechświata.
W astronomii nowożytnej jako pierwszy przesunięcie paralaktyczne gwiazd próbował mierzyć Tycho Brahe, początkowo gorący zwolennik poglądów Kopernika (zaobserwowanie tego zjawiska mogło być bezpośrednim dowodem teorii heliocentrycznej). Nie uzyskawszy pozytywnych rezultatów Brahe uznał, że albo hipoteza Kopernika jest niesłuszna, albo (biorąc pod uwagę dokładność własnych pomiarów) gwiazdy znajdują się w odległościach ponad 700 razy większych, niż Saturn (najdalsza znana wówczas planeta) i że w związku z tym muszą być obiektami o gigantycznych (porównywalnych ze Słońcem) rozmiarach i jasnościach. To drugie wyjaśnienie uznał za nierealne i w celu pogodzenia wyników obserwacji z modelem Kopernika stworzył swój własny system budowy świata, w którego centrum znajdowała się Ziemia, obiegana przez Księżyc i Słońce, wokół którego z kolei krążyły wszystkie pozostałe planety.