历书时来自太阳历表，因此历书时应该通过对太阳的观测来获得。但是太阳在天体上周年运动的角速度很慢。这使得观测太阳方位有较大的误差，这样算出的历书时误差也大。例如0.1分的测角误差就会带来历书时2.5秒的误差。另外太阳的观测只能在白天进行，此时天空背景很亮，缺乏足够的恒星组成参考坐标系。白天大气条件变化剧烈，也给观测带来较大误差。因此历书时的测量通常是通过观测月亮换算的。月亮的运动速度是太阳的13倍多，这使同等条件下的观测误差要小一个数量级以上，此外月亮的观测可在夜晚进行，其误差还可以进一步减小。授时系统的误差也可以进一步减小。

　　用观测月亮的方法测试历书时的传统方法有：月亮中天观测法，这种方法与世界时中天观测法相似。月掩星观测法，它是用光学的方法观测月亮和恒星的相对运动，如果恒星和观测者的位置为已知，则可以测出月亮的位置，再利用月亮历表就可以算出历书时，还有一种方法是月亮照相定位观测法，它是把月亮和恒星同时照相，如果恒星位置已知，就可以从底片上测出月亮的坐标。观测月亮的方法由于受到月球视面较大，边缘不整齐等影响，测量误差较大，因此测量历书时的误差也较大。

　　观测月亮的现代方法是激光测月法，它是通过激光来准确测量月地的距离，再推算月亮的位置来得到历书时。这种方法的误差远小于传统的方法。