Вёл исследования планет, звёзд, Солнца и межзвёздной среды. Совместно с Ч.Сент-Джоном и Т. Данхемом[англ.] измерил количество водяного пара и кислорода в атмосфере Марса, а также обнаружил углекислый газ в атмосфере Венеры. Организовал обширные исследования определения лучевых скоростей и спектральных параллаксов звёзд, совместно с сотрудниками обсерватории Маунт-Вилсон определил лучевые скорости более 7 тысяч звёзд и у нескольких тысяч звёзд определил их абсолютные звёздные величины. В 1925 по просьбе А. Эддингтона исследовал спектр белого карлика Сириус В с целью обнаружения гравитационного красного смещения спектральных линий, предсказанного общей теорией относительностиА. Эйнштейна.
Доказал наличие тяжёлых элементов (в частности, железа) в облаках межзвёздного вещества.
Определил скорость вращения Солнца, изучал различия в спектре солнечных пятен и невозмущённого диска, совместно с Расселом прокалибровал роуландовскую шкалу интенсивностей солнечного спектра.
Колчинский И. Г., Корсунь А. А., Родригес М. Г. Астрономы: Биографический справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — Киев: Наукова думка, 1986. — 512 с.
Адамс (Adams) Уолтер Сидни // А — Ангоб. — М. : Советская энциклопедия, 1969. — С. 214. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 1).
Campbell W.W. Stellar motions. — New Haven, 1913.
Asimov’s Biographical Encyclopedia of Science and Technology, Isaac Asimov, Doubleday & Co., Inc., 1972, ISBN 0-385-17771-2.