Do hai quả bóng được lấy lần lượt nên ta cần tính đến thứ tự lấy bóng.

Kí hiệu các kết quả của phép thử là cặp số (i; j) trong đó i, j lần lượt là số của bóng được lấy ra.

Ta lấy ngẫu nhiên một quả bóng từ hộp, xem số, sau đó trả lại hộp, trộn đều rồi lại lấy ngẫu nhiên một quả bóng từ hộp đó, nên ta có không gian mẫu của phép thử hai lần lấy bóng này là: Ω = {(1; 1), (1; 2), (1; 3), (1; 4), (2; 1), (2; 2), (2; 3), (2; 4), (3; 1), (3; 2), (3; 3), (3; 4), (4; 1), (4; 2), (4; 3), (4; 4)}.

Vậy không gian mẫu của phép thử hai lần lấy bóng là: Ω = {(1; 1), (1; 2), (1; 3), (1; 4), (2; 1), (2; 2), (2; 3), (2; 4), (3; 1), (3; 2), (3; 3), (3; 4), (4; 1), (4; 2), (4; 3), (4; 4)}.