ראיית הירח הראשונה אפשרית רק בתחילת ליל שלושים או בתחילת ליל שלושים ואחד. זמן הראייה הינו בסמוך לשקיעת השמש, ובדרך כלל אחריה, אולם לעיתים רחוקות ניתן לראות את הירח החדש דקות ספורות בטרם שקיעת השמש.
המשנה בראש פרק שלישי (ג, א) קובעת: 'ראוהו בית דין וכל ישראל נחקרו העדים ולא הספיקו לומר מקודש עד שחשיכה - הרי זה מעובר'.
ברור, שהמשנה מתארת מקרה בו הגיע בית הדין לסוף יום שלושים ולא הספיק לקדש את החודש, ולכן החודש התעבר. גם חקירת העדים הנזכרת הייתה ביום שלושים, מהסיבה שבית הדין לא יושב בלילה לחקור את העדים. המשנה עוסקת במקרה שלא הספיקו לעבור לשלב ההכרזה, ולכן החודש התעבר. פחות ברור מתי ראו את הירח החדש. היו מהמפרשים שהסבירו שהראייה הייתה ביום שלושים. עם זאת, המפרשים שמדובר על ראייה ביום שלושים על כרחם חייבים לפרש שמדובר ממש סמוך לשקיעה, שהרי ראיית הירח לא תתכן באמצע היום. לכאורה, פשט המשנה מסייע לפירוש זה, שכן משמע מהמשנה שמדובר במקרה של דוחק זמן. המאירי סירב לקבל את הפשט הזה וכתב:
וראיה זו שאנו דנין עליה יש מפרשים שהיא ביום שלשים בערב קודם שנראו הכוכבים של ליל שלשים ואחד ולא הספיקו לומר מקודש עד שנראו הכוכבים.
ויש מומים בפירוש זה, שאם כן אפילו הספיקו לומר 'מקודש' - האיך יקדשו יום שלשים? והרי ראיה זו מערב של שלשים ואחד היא, אע"פ שלא נראו הכוכבים!
ומפרשים שהראיה בליל שלשים ר"ל ליל שמחרתו שלשים ולמחר נשתהו כל היום ולא הספיקו לומר מקודש עד שנכנס ליל שלשים ואחד, נחקרו העדים וכו' כלומר או שלא ראוהו בית דין אלא שבאו עדים על זה ונחקרו במתון ומתוך אריכות החקירה חשך היום ולא הספיקו לומר מקודש עד שחשיכה, ונכנס תחום יום שלשים ואחד הרי זה מעובר ומונין לכל המועדות מיום שלשים ואחד שלא הראיה מקדשת אלא קריאת הבית דין מקדשת ביום שלשים ואע"פ שהתחילו החקירה ביום שלשים והיה לנו לומר שהחקירה תחלת דין ואמירת מקודש כגמר דין ויקדשוהו בלילה כמו שאמרו בדיני ממונות דנין ביום וגומרין בלילה. למדנו כאן שאמירת 'מקודש' צריכה להיות ביום שלשים.
טענת המאירי היא שהראייה של סוף יום שלושים 'שייכת' כבר לליל שלושים ואחד. על דברי המאירי יש להוסיף, כי לא סביר להניח שהבדל של דקות ספורות בראיית הירח ישנה את קביעת היום. למשל, אם צאת הכוכבים הוא כעבור עשרים דקות משקיעת החמה, הרי שאם ייראה הירח אחרי צאת הכוכבים יתעבר החודש, ואם ייראה קודם לצאת הכוכבים (או קודם השקיעה) יקודש החודש בו ביום. על טענות אלו יש להוסיף טענות אחרות:
1) אם מדובר בראייה של סוף יום ל', חייבים להעמיד משנה זו רק במקרה של עדים שסמוכים מאוד לבית הדין, ולא על עדים רחוקים שיכולים לחלל את השבת מהלך לילה ויום (משנה ראש השנה א, ט), שהרי מרגע הראייה עד רגע הקידוש יש דקות ספורות בלבד.
2) אם יקודש החודש על פי ראייה של סוף יום שלושים לא תהיה לכך כל תועלת מבחינת עבודת המקדש, שהרי קרבו כבר כל הקרבנות של אותו היום. הדבר משתמע מן התקנה שיהיו מקבלים את העדים מן המנחה למעלה (משנה ר"ה ד, ד) שארעה בשל קלקול בשירת הלווים, וייתכן שאף בסדרי הקרבת הקרבנות (בבלי ר"ה ל ע"ב, לפי דברי רבי זירא לבנו). מכאן מוכח שמדובר על עדים שבאים על ראייה של ליל אמש.
3) בפסיקתא דרב כהנא פרשת החודש (פיסקא ה', עמ' 78) מצויה דרשה של ר' שילה דכפר תמרתה שהחודש נקבע גם לפי הירח וגם לפי השמש:
א"ר יוחנן: לא נברא להאיר אלא גלגל חמה בלבד, 'יהי מאורות' מארת כתב. אם כן למה נבראת הלבנה, אלא לקדש בה ראשי חדשים וראשי שנים.
ר' שילה דכפר תמרתה בשם ר' יוחנן: אף על פי כן, 'שמש ידע מבואו', מיכן שאין מונין ללבנה אלא אם כן שקעה החמה.
המשמעות הקלנדרית של הדרשה היא שגם אם הירח כבר נראה לפני השקיעה, ראש החודש איננו נמנה אלא מתחילת הלילה הבא. נראה שדרשה זו מכוונת בדיוק למקרה בו נראה הירח לפני השקיעה, ומטרתה לשלול את הדעה שראיית הירח שייכת ליום שעבר, ועם שקיעת החמה מתחיל היום השני למניין הלבנה.
4) אפשרות קידוש החודש על פי ראייה של סוף יום שלושים, משמעה מתן "מועד נוסף" לעדות החודש. אם נאמר כן, מעתה, אם הוחטאה הראייה של ליל שלושים, ישנה אפשרות נוספת לקדש את החודש על ראיית סוף יום שלושים (שאף תהיה ראייה קלה יותר, כיון שחלפה יממה נוספת בה הספיק הירח להגדיל את מרחקו הזוויתי מהשמש). ואף שבדרך כלל 'אין למדים מן השתיקה' – לא מצאנו בכל ספרות חז"ל דיון במקרה כזה, שאמור להתרחש לרוב שהרי הירח פעמים רבות נראה בליל עיבורו לפני צאת הכוכבים.
בשל טענות אלו, יש להסיק שבית הדין לא היה מקדש את יום ל' על סמך ראיית סוף ל' (כפי שכתב המאירי וכפי המשתמע מדברי הרמב"