发现小行星.从1929年他发现第2839号小行星起，7年间他共发现14颗小行星。分别为第2941号、3310号、3583号、3754号、3775号、3824号、4510号、4755号、5701号、6618号、7101号、7150号和8778号。第1604号小行星在1931年以他的名字命名。
发现冥王星.当时天文学家帕西瓦尔·罗威尔和威廉·亨利·皮克林已预言太阳系第九颗大行星的存在，但没有人发现它。汤博利用闪视比较仪，有计划的在不同夜晚巡天拍摄的同一天区星空的照片比较，以寻找在背景