他在利物浦附近建立了一座天文台，配备有一架24英寸（610毫米）
反射式望远镜——就是在这架望远镜上，拉塞尔开创性的使用了利用
赤道仪追踪天体的简易方法。同时他还使用自己设计的仪器亲自磨制、
抛光望远镜镜片。
1846年，仅仅在德国天文学家
约翰·格弗里恩·伽勒发现
海王星之后17天，拉塞尔就发现了海王星最大的卫星
海卫一。1848年，他与美国天文学家邦德父子各自独立发现了
土卫七。1851年，他又发现了
天王星的两颗新卫星
天卫一和
天卫二。
1855年，拉塞尔又建造了一架48英寸（1200毫米）望远镜，考虑到
马耳他拥有较之英国更好的观测条件，他将新天文台设置在了该岛之上。
1849年，拉塞尔获得了
英国皇家天文学会金质奖章；从1870年开始，他担任了两年的英国皇家天文学会会长。