Los Incas supieron desde siempre que ellos dependían indefectiblemente de la naturaleza y más aún por ser una sociedad netamente agrícola, es por eso que realizaron estudios astrológicos mediante los cuales supieron exactamente los cambios de estación y movimientos solares, esto quiere decir que sabían con una exactitud que asombra el momento en que se producían los solsticios y los equinoccios durante el año.
El Inti Raymi justamente se realiza al producirse el solsticio de invierno, que sucede el 21 de junio (ahora la fiesta se realiza el 24 de junio de cada año). Este es el momento en que el Sol se encuentra más alejado del planeta, al saber esto, los Incas realizaban la fiesta para que éste no se alejara más y regrasara con sus fulgores a bendecir la tierra e iniciar así un nuevo ciclo de vida, una nueva génesis agrícola de la cual dependía el bienestar común de su pueblo y la estabilidad de un estado que estaba basado en la casi ausencia del hambre.
La forma en que hacían estas mediciones eran diversas pero generalmente por observación en lugares sagrados disipados en todo su territorio, entre ellos Qenqo, Ollantaytambo, Machupicchu, Sacsayhuaman, etc., en la mayoría de estos lugares la observación se producía  por efecto de las sombras que se producen en lugares sagrados como son las Suqanqas o relojes solares, también llamados Intihuatanas ubicados en todo centro ceremonial de relativa importancia.

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