El efecto doppler se utiliza en algunos tipos de radar, para medir la velocidad de los objetos detectados. Un haz de radar se dispara a un blanco móvil (por ejemplo, un automóvil, como en el uso que hace la policía del radar para detectar la velocidad de los vehículos) a medida que se acerca o se aleja de la fuente de radar. Cada onda sucesiva de radar tiene que viajar más lejos para alcanzar el coche, antes de ser reflejada y detectada de nuevo cerca de la fuente. Como cada onda tiene que moverse más lejos, la distancia entre cada onda aumenta, produciendo un aumento de la longitud de onda. En algunas situaciones, el haz del radar se utiliza con el coche en movimiento y, si se acerca al vehículo observado, entonces cada onda sucesiva recorre una distancia menor, produciendo una disminución de la longitud de onda. En cualquiera de estas situaciones, los cálculos del efecto doppler permiten determinar con precisión la velocidad del vehículo observado por el radar. Por otra parte, la espoleta de proximidad, desarrollada durante la Segunda Guerra Mundial, se basa en el radar doppler para detonar explosivos en el momento adecuado en función de su altura sobre el suelo o su distancia al objetivo.11
Debido a que el desplazamiento doppler afecta a la onda incidente en el objetivo, así como a la onda reflejada de nuevo al radar, el cambio en la frecuencia observado por un radar en movimiento respecto a un objetivo también en movimiento es función de su velocidad relativa {\displaystyle \Delta v}{\displaystyle \Delta v}, y es doble del que se registraría directamente entre el emisor y el receptor:
