La representación fundamental del experimento consistió en la partición en dos partes de un haz luminoso, una parte dirigida en dirección este-oeste y la otra en la dirección norte-sur, los cuales se reflejan nuevamente a un punto común. Michelson y Morley en lugar de medir la diferencia extremadamente pequeña en los intervalos de tiempo, superpusieron los haces luminosos en su regreso al origen con el objetivo de que formaran un patrón de interferencia, y buscaron la evidencia de una diferencia entre las velocidades este-oeste y norte-sur en el patrón de desfasamiento de pequeñas fracciones de una longitud de onda entre los dos haces. (Villaseñor, s. f.).
Se realizó el experimento varias veces y en diferentes épocas del año, y en todos los casos los resultados fueron los mismos: el movimiento de éter no era detectable, es decir, carecía de propiedades medibles. La ausencia de éter llevó a los físicos a concluir que no existe un marco absoluto o universal de referencia. También llegaron a la conclusión de que el éter debería ser arrastrado por la superficie de la Tierra y que por esta razón no se encontraba ningún efecto en el experimento de Michelson-Morley. (Hernández, & Guerrero, s.f.).
El experimento fue de mucha importancia, ya que proporcionó una clara prueba de que no existe ningún éter y de que la velocidad de la luz es constante independientemente del movimiento de la fuente, además lograron hallar que la velocidad de la luz es la misma en todas direcciones sobre la superficie de la Tierra lo que demostraba, la completa independencia de la velocidad de la luz respecto de la dirección de su propagación