Cygnus X-1, er en del af et binært system, sammen med den blå superkæmpe O9,7 I (meget tæt på B0 I), og et usynligt kompakt objekt, placeret i en afstand på omkring 0,2 AU fra den. Den blå superkæmpe og det kompakte objekt, kredser omkring et fælles massecentrum på 5,6 dage. Vi kan bruge den enkle formel fra Matematiske Værktøjer 12.3 til at beregne summen af masserne:
med A i AU og P i år. I dette tilfælde er A = 0,2 AU og P = 5,6 dage = 5,6 dage/365,25 dage = 0,015 år, så:
For at finde værdierne for de to individuelle masser ud fra deres baner, skal vi kende hastighederne for de to stjerner, eller afstanden fra hver stjerne til massecentrummet, samt systemets kredsløbshældning. Det er vanskeligt at indhente sådanne oplysninger, når en stjerne er kompakt og ikke kan observeres særskilt. Massen af den blå superkæmpe kan imidlertid estimeres ud fra spektroskopiske og fotometriske data ved mange bølgelængder, forudsat at afstanden til systemet er kendt. Når dette er sket, estimeres massen af den blå superkæmpe til 19-23 MB. Ved at trække dette fra de 36, er massen af det kompakte objekt 13-17 MB – langt over grænsen for en neutronstjerne. Derfor antages det, at Cygnus X-1 er et sort hul. En nylig undersøgelse med data fra flere røntgenteleskoper konkluderer, at Cygnus X-1 sorthulsmasse er 14,8 MB.