Вперше експериментальна задачу про визначення швидкостей була вирішена в 1920 р. Отто Штерном, який вперше використав метод молекулярних пучків (м.п. - це вузькі потоки молекул, які літають у вакуумі без зіткнень прямолінійно). Але точність його методу була недостатньою.
В 1947 р. Штерн разом із Істерманом і Сімпсоном для перевірки закону розподілу закону молекул за швидкостями поставили інший більш складний і кропіткий дослід із використанням того ж методу молекулярних пучків. В цьому досліді спостерігались вільне падіння молекул пучка в полі сил тяжіння.
Джерелом атомів являвся розплавлений цезій (температура його плавлення 301.1 К або 28.5 оС), який випаровувався із певної точки А. В ній цезій нагрівався до 450 К. З пічки атоми цезію вилітають через вузьку щілину шириною 0.02 мм. На відстані 1 мм від 
розташовується друга щілина 
такої ж ширини, як і перша. Мішень 
- тонкий вольфрамовий дріт товщиною 0.02 мм знаходиться на відстані 1 м від (дріт перпендикулярний до площині рисунка). Повний шлях пучку – 2 м. Весь пристрій розміщувався в посудині із високим вакуумом. Щілини , та мішень розташовувались на одній горизонтальній прямій.
Дріт-мішень нагрівають до такої температури, при якій атоми цезію, що попадають на неї, іонізуються і перетворюються на позитивні іони. Іони тут же лишають мішень і попадають на від’ємно заряджений циліндр, в якому власне дріт і розміщується (зрозуміло, що в ньому є прорізи для проходження атомів). Між дротом і циліндром тече струм, який після підсилення і вимірюється. Сила струму безпосередньо визначається кількістю іонів, а отже і кількістю атомів, що попали на дріт.
Атом цезію під дією сили тяжіння рухається за параболою. Отже навішень попадуть тільки частинки, що вилетіли під деяким кутом 
.
Для координат 
та 
будь-якої точки траєкторії можна записати
,
і 
- це рівняння параболи.
В точці траєкторії атомів 
, а рівняння параболи отримує вигляд
.
Звідси вираз для 
:
Тепер ми підставимо цю величину в рівняння параболи при x = L
.
Остаточно, зміщення атомів вздовж 
визначаються лише значенням 
, які при малих взагалі близькі до самої швидкості.
Якщо переміщувати дріт по висоті і вимірювати струм, то можна визначити кількість атомів, які мають різні швидкості. Тобто в такий спосіб можна переварити розподіл молекул за швидкостями.
Відзначимо, вимірявши кількість атомів на певній висоті, ми визначимо кількість атомів, які лежать у деякому інтервалі швидкостей, оскільки товщина дроту конечна і на неї попадають атоми з близькими, а не однаковими швидкостями.
В експерименті навіть найповільніші атоми зміщуються лише на 0.2 мм. Але ж товщина дроту складала 0.02 мм! Тобто вимірювання були проведені із достатньо великою точністю.
Вимірювання підтвердили розподіл Максвела.
