，卡罗琳成为了他的全职助手。1782年威廉获英王乔治三世聘用为天文学家，卡罗琳亦随他迁住斯劳。在那里，卡罗琳协助威廉观测及计算数据。她的最大兴趣是透过一台小型牛顿望远镜欣赏星空，这台望远镜让她于1783年发现3个星云；于1786年至1797年发现8颗彗星，其中5颗在历史曾被人观测过，包括恩克彗星。她于1786年8月1日发现的第一颗彗星——35P/Herschel-Rigollet也是首颗被女性发现的彗星。翌年，她获乔治三世发薪聘用为威廉的助手。1797年，她向英国皇家学会提交一份约翰·佛兰斯蒂德观测资料