El Rey Jorge III nombró a Wilhelm (conocido como William en Reino Unido) como astrónomo de la corte de Windsor. Carolina, que ya ayudaba a su hermano en la fabricación de telescopios, aprendió matemáticas y cálculo para poner por escrito los resultados de sus investigaciones. Así, se convirtió en su ayudante de astrónomo, llegando a ser la primera mujer en recibir un sueldo en el mundo de la astronomía.
En 1782, Caroline empezó a hacer sus propios barridos del cielo. Noche tras noche, descubrió una pasión que la llevó, el primero de agosto de 1786, a descubrir el cometa C/1786 P1 (Herschel), el primero registrado por una mujer.
Ahora exploraba el universo por sí misma.