Массу чёрной дыры определяют косвенным путём, анализируя движение объектов вокруг неё. 4

Например, для чёрных дыр звёздных масс используют двойные системы: чёрная дыра и звезда образуют гравитационно связанную систему, обращающуюся вокруг общего центра масс. 2 Измерив орбитальный период и скорости объектов (что возможно благодаря эффекту Доплера), можно получить оценку массы. 2

Также для сверхмассивных чёрных дыр измеряют скорость вращения газового диска вокруг чёрной дыры или определяют параметры движения мазерных источников, также обращающихся вокруг центральных чёрных дыр. 2

Ещё один метод — гравитационное микролинзирование. 2 Если между наблюдаемым источником излучения (чаще всего звездой) пролетает массивный и достаточно компактный объект, то можно увидеть изменение блеска источника. 2 Пролетающее тело искажает пространство вокруг себя, что приводит к собиранию (по сути, фокусировке) излучения. 2 Если знать расстояние до гравитационной линзы и её скорость, то можно точно определить массу. 2

Также для оценки массы чёрной дыры используют спектроастрометрию — метод, основанный на наблюдении за областью вокруг чёрной дыры и анализе движения горячего газа вокруг неё. 5