1855 wechselte er nach Zürich. Auch dort war er Lehrer und zugleich Professor am Polytechnikum, der heutigen ETH. Rudolf Wolf gründete dort die Eidgenössische Sternwarte und widmete sich vor allem der Sonnenforschung. Um die veränderliche Aktivität der Sonne objektiv zu messen, führte er die Relativzahl ein.
Nach der Wolfschen Formel wird die Anzahl der Fleckengruppen mit zehn mal genommen und schließlich die Zahl aller Flecken hinzu gezählt. Sind auf der Sonne 6 Fleckengruppen mit zusammen 40 Flecken zu sehen, so beträgt die Wolfsche Relativzahl 6 mal 10 plus 40, also 100.
Dies ist eine sehr einfache Methode, um die Sonnenaktivität zu bestimmen. In Zürich wurde so das Geschehen auf der Sonne mehr als ein Jahrhundert lang intensiv verfolgt. Erst als die Sternwarte 1980 geschlossen wurde, übernahm Brüssel den Sonnendienst.
Rudolf Wolf erkannte, dass Schwankungen im Erdmagnetfeld mit dem Zyklus der Sonne zusammenhängen, ebenso wie das Auftreten von Polarlichtern. 1893 ist er im Alter von 77 Jahren verstorben. Doch noch heute bestimmen viele Sonnenbeobachter die legendäre Wolfsche Relativzahl.