Schon früh fiel Flamsteed mit seinen exzellenten mathematischen Fähigkeiten auf, etwa bei der Berechnung von Finsternissen oder der Bestimmung geographischer Koordinaten. 1675, im Alter von 28 Jahren, wurde er der erste Königliche Astronom Englands.
Anregung zur Sternwarte Greenwich
Im selben Jahr regte John Flamsteed die Gründung der Sternwarte Greenwich bei London an. Herausragende Bedeutung hat sein Himmelsatlas, in dem fast 3.000 Sterne verzeichnet sind.
Flamsteed führte eine neue Art der Bezeichnung von Sternen ein. Er kombinierte fortlaufende Nummern mit dem Genitiv des lateinischen Sternbildnamens.
Der Stern Deneb im Schwan, die linke obere Ecke des Sommerdreiecks, ist auch als Alpha Cygni bekannt – nach der Bezeichnung des Augsburger Astronomen Johann Bayer zu Anfang des 17. Jahrhunderts. Bei John Flamsteed heißt Deneb fünfzig Cygni.
Ein Kuriosum in seinem Atlas ist der Stern 34 Tauri. Der ist zwar in den Karten verzeichnet, aber nicht am Himmel zu finden. Denn John Flamsteed hatte irrtümlich den damals noch unbekannten Planeten Uranus eingezeichnet – und die wahre Natur des Objekts nicht erkannt.
1719 ist John Flamsteed im Alter von 73 Jahren gestorben. An ihn erinnern bis heute das legendäre Greenwich-Observatorium und die Nummern der Sterne.