Το 1678 δημοσίευσε κατάλογο με 341 αστέρες του νοτίου ουράνιου ημισφαιρίου,[7] τη θέση των οποίων και παρατήρησε κατά την υπηρεσία του στην Αγία Ελένη, καθώς και τη διάβαση του πλανήτη Ερμή προ του δίσκου του Ήλιου το 1677.[8][9] Ο Χάλλεϋ είναι ο πρώτος που διαπίστωσε ότι οι αστέρες δεν διατηρούν σταθερή μεταξύ τους θέση και ότι καθένας εξ αυτών έχει δική του κίνηση, επιβεβαιώνοντας εκείνες των Λαμπάδιου, Σείριου και Αρκτούρου.[10]
Μελέτησε επίσης τον γήινο μαγνητισμό,[11] τη διανομή των ανέμων στην επιφάνεια της Γης[12] καθώς και το φαινόμενο των παλιρροιών.[13] Το 1703 ανέλαβε την έδρα των Μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης όπου και μεταξύ των ετών 1710-1712 χάρις των γνώσεών του στην ελληνική, λατινική, εβραϊκή και αραβική γλώσσα εξέδωσε τα συγγράμματα του Απολλώνιου του Περγαίου εκ των οποίων τα 4 πρώτα βιβλία εσώθηκαν στην ελληνική, τα 3 επόμενα μόνο στην αραβική, ενώ το τελευταίο αποκατέστησε ο ίδιος.
Με το όνομά του φέρεται σχετικός κομήτης που είχε ενσπείρει πανικό τη νύχτα της 19 Απριλίου του 1910 παρόλο ότι από το 467 π.Χ. μέχρι και το 1910 είχαν εξακριβωθεί 29 εμφανίσεις.
↑Η πηγή των ημερομηνιών γέννησης και θανάτου είναι μία βιογραφία του Έντμουντ Χάλλεϋ που γράφτηκε σύντομα μετά τον θάνατό του: Biographia Britannica. 4. 1757, σσ. 2494–2520. «On his tombstone at Lee near Greenwich his year of birth and his year of death were inscribed as follows: Natus est A.C. MDCLVI. Mortuus est A.C. MDCCXLI. Before 1752 the Julian calendar was used in England. Also, the year began on 25 March.».
↑Halley E. (1686), "An Historical Account of the Trade Winds, and Monsoons, Observable in the Seas between and Near the Tropicks, with an Attempt to Assign the Phisical Cause of the Said Winds", Philosophical Transactions, 16:153–168