In den Annalen des Harvard College Observatory erschien ein Katalog von 600 Sternen und zum ersten Mal stand der Name einer Frau auf der Titelseite. Bis dahin hatten sich die männlichen Direktoren stets die Leistungen ihrer weiblichen Mitarbeiter zugeschrieben. Doch Antonia Maury bestand darauf, als Autorin genannt zu werden.
Später war sie vor allem mit der Analyse von Sternspektren beschäftigt. Dabei schlug sie vor, bei der Klassifikation der Sterne nicht nur Anzahl und Muster der dunklen Spektrallinien zu beachten, sondern auch deren Breite und Schärfe. Der damalige Direktor der Sternwarte, Edward Pickering, lehnte ihren Vorschlag als zu umständlich ab. Antonia Maury ließ sich nicht beirren, musste das sehr chauvinistisch geprägte Harvard allerdings für einige Jahre verlassen.
Der dänische Astronom Ejnar Hertzsprung erkannte die Bedeutung ihres Sternkatalogs sofort. Mit Hilfe der Daten von Antonia Maury kam ihm 1905 die Idee, wie Farbe und Leuchtkraft vieler Sterne zusammenhängen – eine epochale Entdeckung.
Antonia Maury, als Astronomin völlig zu Unrecht in Vergessenheit geraten, ist 1952 im Alter von 85 Jahren verstorben.