La mesure de la vitesse anémométrique en flux supersonique est qualitativement différente du flux subsonique. Dans un écoulement supersonique, une onde de choc d'étrave se forme devant le tube de Pitot. En conséquence, la pression totale mesurée au nez de la sonde de Pitot en écoulement supersonique ne sera pas la même valeur que celle associée à la pression du courant libre. C'est pourquoi une théorie distincte des ondes de choc est appliquée pour relier la mesure du tube de Pitot à un nombre de Mach en courant libre.
La formule de Rayleigh Pitot relie la pression de Pitot (pression de stagnation en aval du choc normal) et la pression statique du flux libre, au nombre de Mach du flux libre. Par conséquent, il est utilisé pour calculer le nombre de Mach du débit amont lorsque la pression de Pitot et la pression statique du flux libre sont connues.