すぐにハーバード大学を卒業すると、彼はそこに数学のインストラクターとして雇われ、一年後、彼は物理学の助教授になるためにマサチューセッツ工科大学に移動しました。 二年後、彼は物理学のセイヤー教授となった。 彼がそこにいた10年の間に、彼は学生が自分の調査結果と研究を公開するために設計されたアメリカで最初の物理学の研究室を作成しました。 ピッカリングはこの研究室を物理学のロジャース研究所と命名し、彼自身が研究室のディレクターと発音した。 その後、1877年から1919年に亡くなるまでハーバード大学天文台（Hco）の所長を務め、写真を用いて恒星スペクトルの収集に大きな飛躍を遂げた。

大学の医師でアマチュア天文学者のヘンリードレイパーの死の直後に、機会はピッカーのために自分自身を提示しました。 ドレイパーの死は、写真を使用して天文学を研究する彼の仕事の不完全さを残しました。 ドレイパーには子供がいなかったので、妻のメアリー-アンナ-ドレイパーは仕事を終えることを計画していた。 ピッカリングは夫人ドレイパーに手紙を書いた”…私はどのような方法で助言したり、あなたを助けることができれば、私はいつも大切にしなければならない友情のためにドレイパー博士に返済することはほとんどないが、交換することはできないことを思い出して祈ります。”夫人ドレイパーは緊急に応答し、すぐにピッカリングに彼女の夫の仕事をオフにドロップしました。 ピッカリングは、ドレイパーの天文学における写真の使用は、楽器を介して自分の目を使用して観察し、記録の伝統的な方法とは対照的に、非常に有望であったと結論付けました。 1884年、そのような観察に関する論文が著者の”the late Henry Draper”とともに出版された。 ドレイパー博士の友人であるウィリアム-ハギンズ博士から批判を受けた後、ピッカリングはドレイパーの発見を強化するためにより多くの助手を雇い始めた。 これにより、ピッカリングのハーレムも強化され、貢献した。

1882年に彼は国際変光星観測のための彼の訴えを始めた。 これは反対の立場にあったが、最終的には英国天文協会とアメリカ変光星観測者協会（AAVSO）の変光星セクションでそのような協力が実現した。 ピッカリングはAAVSOと良好な関係を持っていたし、貴重な石と金の紙のナイフを受け取った。

1882年、ピッカリングは、写真板の前に大きなプリズムを置くことによって、複数の星のスペクトルを同時に撮影する方法を開発しました。 この方法を使用して、ピッカリングと彼のチームは220,000以上の星の画像を撮影しました。 写真研究のこの膨大な量は、すべての目に見える星の動きの歴史を含む一見無限のライブラリを何十年もの科学者に提供してきました。 この研究は写真板の大きさのために120トンの重さと言われています。

彼はまた、Williamina FlemingとAnnie Jump Cannonとともに、最初にHarvard Stellar Classificationとして知られ、Henry Draper Catalogの基礎となったスペクトルクラスのアルファベットシステムに基づいた恒星分類システムを設計した。

1896年、ピッカリングは星γ-Puppisのスペクトルにおける以前は知られていなかった線の観測を発表した。 これらの路線はピッカリング–シリーズ（またはピッカリング-ファウラー-シリーズ）として知られるようになり、ピッカリングは1897年にそれらを水素に帰した。 アルフレッド-ファウラーは、1912年に水素-ヘリウム混合物で観測したのと同じような線に同じ帰属を与えた。 Niels Bohrによる原子構造に関する彼の「三部作」に含まれている分析は、スペクトル線が水素からではなく、イオン化されたヘリウム、He+から生じたと主張した。 ファウラーは当初懐疑的だったが、最終的にはボーアが正しいと確信し、1915年までに”分光学者はヘリウムに決定的に移った。「ピッカリング級数に関するボーアの理論的研究は、「すでに古典理論の中で解決されているように思われる問題の再検討」の必要性を示し、彼の原子理論のための重要な確認を提供した。

ピッカリングは、ハーバード大学天文台を世界中で知られ、尊敬されていると信じられており、今日も尊敬される天文台とプログラムであり続けています。

ピッカリングのHaremEdit

ハーバード大学天文台は、世界で初演の天文台になっていた、それはより多くのアシスタントのための需要が来ました。 これらのアシスタントは、メモを取り、計算を実行し、分析を実行するために重要でした。 全国の大学教育を受けた女性は、経験を得るために、または支払われる価値を証明するまで、未払いのハーバード天文台のために働くことを申し出た。 この間、ピッカリングはアニー-ジャンプ-キャノン、ヘンリエッタ-スワン-レヴィット、アントニア-モーリー、フローレンス-クッシュマンなど、80人以上の女性を雇って彼のために働いた。 このような熟練した科学者がこの多くの女性と仕事をすることは非常に珍しいことでしたが、彼は”男性の助手の非効率性に非常に憤慨し、彼のメイドでさえ、コピーと計算のより良い仕事をすることができた”と言われています。 これらの女性、ハーバードコンピュータ（当時の科学界では”ピッカリングのハーレム”とも呼ばれていた）は、HCOでいくつかの重要な発見をした。 ピッカリングによって出版されたケフェイドの周期-光度関係のレヴィットの発見は、宇宙論的距離の現代的理解の基礎を証明するだろう。

ピッカリングの女性に対する治療は、彼の時代には、ほとんどの人よりも優れていたと考えられていました。 それは彼らが彼らの男性のカウンターパートに比べて低賃金だったし、ほぼ頻繁に信用を与えられていなかったことは事実ですが、天文学の世界でそれらを含めるために彼の意欲は、多くの偉大な女性科学者や指導者のための道を開きました。 これは、フェローシップを通じて天文台の資金調達とピッカリングのハーレムの作成を支援する卒業生や教授を含む女性の調達を支援しました。