29. srpna 1864 byl prvním vědcem, který pořídil spektrum planetární mlhoviny, když analyzoval mlhovinu Kočičí oko NGC 6543.
V roce 1868 při pozorováním hvězdy Sírius, který vykazoval rudý posuv, začal předpokládat že by mohla být vypočtena radiální rychlost hvězd.
V roce 1875 se oženil s Margaret Lindsay z Dublinu, která se také zajímala o astronomii, astrofotografii a vědecký výzkum. Byli první, kteří začali používat suchou deskovou fotografii při zobrazování astronomických objektů.
Při analýzách spekter mu pomáhal jeho soused, chemik William Allen Miller.
Byl prvním, kdo rozlišoval mezi mlhovinami a galaxiemi. Dokázal, že některé mlhoviny (například v souhvězdí Orionu) mají čistě emisní spektra charakteristická pro plyn. Zatímco galaxie (například v galaxie v Andromedě) mají spektrální charakteristiky hvězd.
V roce 1867 společně s Williamem Allenem Millerem získal zlatou medaili Královské astronomické společnosti. V letech 1876-78 byl prezidentem Královské astronomické společnosti a v roce 1885 obdržel zlatou medaili znovu, tentokrát sám. Jako důstojník Královské astronomické společnosti sloužil celkem 37 let, více než kterákoli jiná osoba.
Byly mu uděleny i další ocenění: Královská medaile (1866), Rumfordova medaile (1880) a Copleyho medaile (1898) a v roce 1885 přednesl Bakerovu přednášku.
Poté sloužil jako prezident Královské společnosti od roku 1900 do roku 1905. Například jeho prezidentský projev v roce 1904 chválil padlé členy a rozděloval ceny toho roku.
Zemřel ve svém domě v Tulse Hill v Londýně po operaci kýly v roce 1910 a byl pohřben v krematoriu Golders Green.
Jeho žena Margaret zemřela o pět let později v roce 1915. Ve své závěti vyslovila přání postavit v katedrále svatého Pavla v Londýně na počest jejího manžela památník. Tento památník se skládá z dvojice medailonů, které jsou popsány "William Huggins, astronom 1824–1910" a druhý "Margaret Lindsay Huggins, 1848–1915, jeho manželka a spolupracovnice".
Pro pozorování hvězd jsou nejdůležitějším přístrojem optické dalekohledy či teleskopy. Jsou to přístroje, které pomocí dvou soustavčoček nebo zrcadel (objektivu a okuláru) přibližují pozorovaný obraz. Hlavními parametry optických dalekohledů jsou světelnost a zvětšení. Opticky účinná plocha objektivu (apertura) určuje světelnost dalekohledu a poměr ohniskových vzdáleností objektivu a okuláru jeho zvětšení. Pro Hugginse bylo velmi důležité mít co nejpřesnější dalekohledy té doby:
V roce 1856 získal Dollondův dalekohled s aperturou o průměru 5 palců.
V roce 1858 získal Clarkův dalekohled o průměru 8 palců. V obou případech se jednalo o refrakční dalekohledy, oba měly skleněné objektivy.
V roce 1871 získal od Grubb Telescope Compan zrcadlový dalekohled o průměru 18 palců (0,46 m).
Vyznamenání
V roce 1897 Huggins obdržel Nejčestnější řád lázně (Knight Commander of the Order of the bath - KCB). Je to britský rytířský řád založený králem Jiřím I. roku 1725. Název je odvozen od propracovaného středověkého obřadu jmenování rytíře, jehož součástí bylo koupání jako symbol očisty.
V roce 1902 byl Huggins jedním z prvních příjemců Řádu za zásluhy (francouzsky: Ordre du Mérite - OM) a obdržel ho od krále Edwarda VII. v Buckinghamském paláci. Je to řád udělovaný za zásluhy o království Commonwealthu - za vynikající služby v ozbrojených silách, vědě, umění, literatuře nebo podpoře kultury.
Obdržel také Fellowship of the Royal Society (FRS), což je ocenění udělované členy Královské společnosti v Londýně jednotlivcům, kteří významně přispěli ke zlepšení přírodních znalostí, včetně matematiky, inženýrských věd a lékařských věd.
Ceny
Královská medaile (1866)
Lalandova cena (1870)
Zlatá medaile Královské astronomické společnosti (společně s Williamem Allenem Millerem v roce 1867, samostatně v roce 1885)
1870: Spektrální analýza v aplikaci na nebeská tělesa. Manchester
1872: Spektrální analýza v aplikaci na pozemské látky a fyzikální konstituci nebeských těles od H. Schellena, překlad Jane a Caroline Lassellovy
1899: (s Lady Hugginsovou): Atlas reprezentativních hvězdných spekter z 4870 až 3300, spolu s diskusí o pořadí vývoje hvězd a interpretaci jejich spekter; předchází jí krátká historie hvězdárny. Londýn
1906: Královská společnost aneb Věda ve státě a ve školách. Londýn
1909: The Scientific Papers of Sir William Huggins; editovali Sir William a Lady Huggins. Londýn