V roce 1920 byl jmenován ředitelem Alleghenské observatoře. Ve stejném roce se podílel na "Velké debatě" s Harlow Shapleym ohledně povahy mlhovin a galaxií a velikosti vesmíru. Curtis obhajoval nyní přijímaný názor, že jiné galaxie odlišné od Mléčné dráhy existují.