Die extreme Regularität der Pulsar-Pulse erweist sich als höchst nützlich, um Doppelsternsysteme zu untersuchen, in denen sich etwa ein Pulsar und ein anderer Neutronenstern umkreisen. Die Bahnbewegung beeinflusst die Ankunftszeiten der Pulse - hat sich der Pulsar beispielsweise auf seiner Bahn ein wenig weiter von der Erde entfernt, benötigt der Puls etwas länger, um uns zu erreichen; außerdem spielen relativistische Verzögerungseffekte eine Rolle, beispielsweise wenn das Licht nahe an dem Neutronensternpartner des Pulsars vorbeistreicht. Aus diesem Einfluss können Astronomen sowohl wichtige Bahndaten wie auch die Massen der kreisenden Neutronensterne genau rekonstruieren. Außerdem sind solche Systeme ideale Laboratorien, um die Effekte der Allgemeinen Relativitätstheorie mit großer Präzision zu testen - in weit stärkeren Gravitationsfeldern als beispielsweise im Sonnensystem.