Tam je začela delati leta 1896 kot "računalničarka" (oseba, ki je analizirala astronomske podatke) in tam delala več kot 40 let, vse do svoje upokojitve leta 1940.
V času svojega dela na observatoriju je razvila harvardsko klasifikacijsko shemo , sistem za razvrščanje zvezd na podlagi njihovih spektralnih tipov. Prav tako je katalogizirala na sto tisoče zvezd in odkrila več kot 300 spremenljivih zvezd.