Velocidad del rayo

Empezaremos por considerar como se genera un rayo:
Un rayo es una descarga eléctrica proveniente de la polarización que se produce entre las moléculas de agua de una nube (habitualmente las cargas positivas se ubican en la parte alta de la nube y las negativas en la parte baja). Las cargas negativas son atraídas por la carga positiva de la tierra o de otra nube, acumulándose una gran cantidad de energía electrostática que puede desembocar en una descarga masiva de electrones. En el caso de descargas a tierra, a medida que la guía del rayo se acerca al terreno comienza a ionizarse el aire alrededor de las partes sobresalientes: casas, pararrayos, árboles, rocas, animales, personas, puntas en general, etc. De cada elemento se eleva una "lengua de iones"; no se sabe en cual de ellas conectara la guía del rayo cerrando el circuito.
Esta descarga puede provocar una temperatura de 28.000°C, un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20.000 amperios. La velocidad de la descarga es muy elevada: alrededor de los 140.000 km por segundo (cerca de la mitad de la velocidad de la luz).
Pero ésta no es la velocidad con la que vemos propagarse lo que comúnmente llamamos rayo, que en realidad es muchísimo menor. La duración visual de un rayo se encuentra en un margen amplio que va desde 25 microsegundos hasta 2,5 segundos. Como tú dices en muchos casos podemos percibir fácilmente este lapso de tiempo con la vista.
La razón es que lo que realmente vemos es la propagación de una onda de choque de plasma incandescente (cuarto estado de la materia en que los electrones se encuentran totalmente liberados de sus núcleos) de aire que se precipita a lo largo del "canal" o camino de aire ionizado por efecto de la descarga previa. Este plasma es consecuencia de las altísimas temperaturas alcanzadas, del orden de las que se encuentran en la superficie del sol.