大学天文台发展出来的恒星光谱分类法将恒星分为O、B、A、F、G、K、M等类，被称为哈佛分类法。1920年代，包含北天极附近96颗恒星测光结果的北极星序发表，对天文学的发展产生了深远的影响。1921年至1952年间，美国天文学家沙普利担任台长，他主要从事球状星团和造父变星的研究，提出了银河系的中心不是太阳系，太阳系处在银河系的边缘。他主张银河系是宇宙中的主要天体，观测到的旋涡星云是位于银河系内部的天体。