Hyself en ander het al na hom verwys as die man wat "Pluto doodgemaak" het, omdat hy daartoe bygedra het dat Pluto afgegradeer is na ’n dwergplaneet ná die ontdekking van Eris en verskeie ander moontlike dwergplanete anderkant Neptunus. Hy is die skrywer van How I Killed Pluto and Why It Had It Coming, wat in 2010 gepubliseer is. Hy het in 2012 die Kavli-prys gewen (saam met Jane X. Luu en David C. Jewitt) “vir die ontdekking en karaktisering van die Kuipergordel en die grootste voorwerpe daarin, werk wat gelei het tot ’n groot hupstoot in die begrip van die geskiedenis van ons planetêre stelsel”.
Hy is in die wetenskapwêreld bekend vir sy opnames van verafgeleë voorwerpe wat om die Son wentel. Sy span het baie trans-Neptunus-voorwerpe ontdek, waarvan een van die belangrikstes Eris is, die enigste dwergplaneet wat ’n groter massa as Pluto het. Dit het regstreeks daartoe gelei dat Pluto as ’n dwergplaneet herklassifiseer is. ’n Ander is Sedna, a planetoïde wat vermoedelik die eerste ontdekte liggaam in die binneste Oortwolk is.
Brown en sy span het ook die dwergplaneet Haumea sowat ses maande lank dopgehou voordat aangekondig is José Luis Ortiz Moreno en kollegas van die Sierra Nevada-sterrewag in Spanje het dit ontdek. Brown het Ortiz se span aanvanklik gesteun omdat hulle die krediet vir die ontdekking gekry het. Verdere navorsing het egter gewys ’n webtuiste met argiewe oor die rigting waarin die Brown-span se teleskope gewys het terwyl hulle Haumea dopgehou het, is agt keer besoek in die drie dae voor Ortiz se aankondiging. Die IP-adresse van dié rekenaars is teruggespoor na die webtuiste van die Spaanse Instituut vir Astrofisika in Andalusia, waar Ortiz werk, en na e-posadresse wat Ortiz en sy student gebruik het. Die webtuistebesoeke het plaasgevind ’n week nadat Brown ’n uittreksel gepubliseer het van ’n komende konferensiepraatjie waar hy die ontdekking van Haumea sou aankondig.