Bond est le fils de l'astronome William Cranch Bond (1789-1859). Son intérêt se porte d'abord vers la nature et les oiseaux mais après la mort de son frère William Cranch Bond Jr., il se sent obligé de suivre son père dans le champ de l'astronomie. Il lui succède comme directeur du Harvard College Observatory en 1859 jusqu'à sa mort. Il est le cousin de Edward Singleton Holden premier directeur de l'observatoire Lick.
Il prend la première photographie d'une étoile en 1850 (Véga) et d'une étoile double, Mizar en 1857. Il suggère que la photographie peut être utilisée pour mesurer la magnitude apparente d'une étoile.
