Han ble professor i industriell mekanikk og fysikk ved Yales Sheffield Scientific School og var ansett som en eminent lærd. Han oppfant det kombinerte passasjeinstrumentet og senitteleskopet som ble brukt til å bestemme breddegrader, herunder på Hawaii. Han satt i styret for lederne ved Yale-observatoriet, og i desember 1866 ble han den første til å observere ringen med lys rundt Venus når planeten var i nedre konjunksjon. Denne observasjonen bidro til å bekrefte eksistensen av en atmosfære rundt planeten. Han tok patent på et design for en bølgemaskin i 1867. I 1871 ble han professor i astronomi og fysikk ved den samme institusjonen og senere utelukkende i astronomi i 1884 da han helse begynte å bli dårlig. Han gikk av som professor emeritus i 1889. Han ble siden direktør ved Yale-observatoriet og hadde den stillingen frem til sin død. Han døde som et resultat av slag som holdt ham bundet til hjemmet de siste to årene av sitt liv.