Han är mest känd för sitt banbrytande arbete i stellar parallax , som är den uppenbara förändringen i en stjärns position på grund av jordens rörelse runt solen. Genom att mäta denna skift kunde Bessel bestämma avståndet till stjärnan 61 Cygni 1838, vilket gör det till den första framgångsrika mätningen av avståndet till en stjärna bortom solsystemet.
Bessels arbete revolutionerade vår förståelse av universums omfattning och lägger grunden för modern astronomi.