È noto principalmente per la scoperta, assieme a Milton Humason, nel 1929, della legge empirica redshift/distanza, oggigiorno universalmente nota come legge di Hubble, la cui interpretazione in termini di velocità di recessione è coerente con le soluzioni di Alexander Friedman e Georges Lemaître delle equazioni di Einstein per uno spaziotempo omogeneo isotropo e in espansione.