Luyten studerte egenbevegelsene til stjerner og oppdaget mange hvite dverger. Han oppdaget også noen av solens nærmeste naboer, inkludert Luytens stjerne i tillegg til den stjernesystemet Luyten 726-8, som senere ble funnet å inneholde den bemerkelsesverdige flarestjernen UV Ceti.