L'effet de retard a été remarqué pour la première fois en 1964, par Irwin I. Shapiro. Shapiro a proposé un test d'observation de sa prédiction : faire rebondir les faisceaux radar sur la surface de Vénus et de Mercure, et mesurer le temps de parcours aller-retour. Lorsque la Terre, le Soleil et Vénus sont le mieux alignés, Shapiro a montré que le retard prévu, dû à la présence du Soleil, d'un signal radar voyageant de la Terre à Vénus et retour, serait d'environ 200 microsecondes, bien dans les limites de la technologie de l'époque des années 1960.
Les premiers tests, effectués en 1966 et 1967 à l'aide de l'antenne radar Haystack du MIT, se sont révélés concluants, et ont permis d'obtenir le délai prévu. Les expériences ont été répétées à de nombreuses reprises depuis lors, avec une précision croissante.