概述
哈雷最廣為人知的貢獻就是他對一顆慧星的準確預言。哈雷在整理慧星觀測記錄的過程中，發現1682年出現的一顆慧星的軌道根數，與1607年克卜勒觀測的和1531年阿皮延觀測的慧星軌道根數相近，出現的時間間隔都是75或76年。哈雷運用牛頓萬有引力定律反覆推算，得出結論認為，這三次出現的慧星，並不是三顆不同的慧星，而是同一顆慧星三次出現。哈雷以此為據，預言這顆慧星將於1759年再次出現。1759年3月，全世界的天文台都在等待哈雷預言的這顆慧星。3月13日，這顆明亮的慧星拖著長長的尾巴，出現在星空中。遺憾的是，哈雷已於1742年逝世，未能親眼看到。哈雷的計算，預測這顆慧星將於1835年和1910年回來，結果，這顆慧星都如期而至。這顆慧星就是今天幾乎人人皆知的“哈雷慧星”。慧星的神秘性隨之被打破。
此外，哈雷發現了恆星的自行，這又是一個重大發現。哈雷還提出利用金星凌日的機會，去測定日、地距離，為當時精確測定地球與太陽的距離提供了很好的方法。他還發現了月亮運動的長期加速現象，為精密研究地、月系的運動作了重要貢獻。
