Od 1849 uzupełniał swój traktat przez 12 kolejnych wydań. Dokonał nieudanej próby zamiany brytyjskiego systemu monetarnego na system dziesiętny.
Po powrocie z Afryki w roku 1838 dowiedział się o artykule Richarda A. Locke’a w „New York Sun” o swoich rzekomych odkryciach z Księżyca (ludzie-nietoperze, morza, lasy, liliowo-fioletowe piramidy itp.).
W 1864 roku wydał General Catalogue of Nebulae and Clusters, zawierający wszystkie dotychczas znane (5079) mgławice i gromady gwiazd.
Prowadził także prace z optyki i teorii nauk przyrodniczych. Był jednym z pionierów fotografii. Do fotografii wprowadził takie terminy jak: negatyw, pozytyw i przede wszystkim samą nazwę dziedziny – fotografia. Odkrył tiosiarczan sodu, wynalazł cyjanotypię.
Odkrył zjawisko nazwane zjawiskiem Herschela.
Po śmierci bywał określany największym naukowcem stulecia.