Certaines collaborations mènent à de grandes découvertes : Cassini et Römer mettent ainsi en évidence le phénomène de vitesse de la lumière.

En étudiant le mouvement des satellites de Jupiter, les astronomes de l’Observatoire découvrent une irrégularité dans celui du satellite le plus proche de la planète, Io. Le 22 août 1676, Cassini annonce à l’Académie que cette irrégularité pourrait provenir « de ce que la lumière arrive des satellites avec un retard tel qu’il faut 10 ou 11 minutes pour qu’elle franchisse une distance égale au rayon de l’orbite de la Terre ». C’est une idée révolutionnaire car on croit généralement que la lumière se propage instantanément.

Cependant, Cassini a des doutes croissants sur cette hypothèse. En effet il ne retrouve pas la même irrégularité sur les autres satellites dont le mouvement est compliqué par leurs attractions mutuelles, ce qu’il ne peut alors savoir. Il laisse donc au seul Römer la responsabilité de publier le 7 décembre dans le Journal des Sçavans l’hypothèse selon laquelle c’est la vitesse finie de la lumière qui produit le phénomène. C’est de cet article qu’on se souviendra.