引力時間延遲效應最早由美國哈佛大學天體物理學家歐文·夏皮羅（Irwin I. Shapiro）於1964年在理論上提出。1960年前後，廣義相對論的實驗驗證方法似乎已經被研究殆盡，在當時可研究的內容基本只有在數學層面上的理論研究。1962年，理查德·費曼曾因自己參加的壹個引力學術會議失望地發出感慨，他說自己從會議中沒有學到任何東西，引力領域的討論如果不是在糾正前人的錯誤就是毫無用處的內容……自己不會再去參加任何引力的學術會議了。所幸這種情況在1964年得到了改變：夏皮羅從光線在太陽引力場中偏折這壹事實中得到啟發，他認為如果廣義相對論正確，那麽當光途經太陽引力場時其 速度將會被減緩，減緩量和角度偏移量成正比。夏皮羅同時設想了壹個用於證實他的預言的觀測實驗：從地面上向金星和水星表面發射雷達波並測量其往返時間。夏皮羅通過計算得到當地球、太陽和金星最大限度地在同壹條直線上時，由於太陽質量導致的雷達波往返的時間延遲將達到200毫秒左右，這種延遲量在二十世紀六十年代的技術範圍內完全可以觀測到。
第壹次實驗觀測是借助麻省理工學院的“草堆”雷達天線（Haystack radar antenna）完成的，其結果和理論預測符合得很好，誤差小於5%。其後這種實驗被不斷重復，並且不斷取得更高的精度。1976年的海盜號火星探測器將精度提高到了0.1%；而2003年的卡西尼號土星探測器的實驗則達到了小於0.002%，是迄今為止精度最高的廣義相對論實驗驗證。