Её астрономические исследования к прорыву в нашем понимании вселенной привели. Работая в гарвардской обсерватории, левитт начала изучать переменные звёзды и открыла важную закономерность, по сей день помогающую астрономам измерять расстояние до звёзд, что в конечном итоге привело к открытию других галактик и расширения вселенной.