Kot merilni instrument za merjenje hitrosti svetlobe sta izdelala Michelsonov interferometer. Michelsonov interferometer je sistem ogledal, ki svetlobni žarek, ki vpade na interferometer, razcepi v dva in ju po ločenih poteh vodi do cilja. Na osnovi interference sta Michelson in Morley ugotovila, da se svetlobni žarek med ogledali njunega interferometra vedno giblje z enako hitrostjo, ne glede na to, kam usmerita svetlobni žarek.