Nach einigen Jahren als Mathematikerin an zwei kleineren Hochschulen, arbeitete sie später für mehr als drei Jahrzehnte als Astronomin am Yale-Observatorium. Eines ihrer großen Forschungsprojekte war das Erstellen genauer Sternkataloge. Dafür hat Ida Barney fotografische Himmelsaufnahmen ausgewertet und die Position und Helligkeit der Sterne bestimmt. Diese Berechnungen waren sehr aufwändig und erforderten größte Sorgfalt.

Frank Schlesinger, der Direktor des Yale-Observatoriums, hielt diese Arbeiten für so ermüdend, dass er damit gezielt Frauen beauftragte. Eigene theoretische Arbeiten traute er Frauen nicht zu – er war ein typischer akademischer Macho jener Zeit. Doch Ida Barney belehrte ihn eines Besseren. Während der Arbeiten am Sternkatalog entwickelte sie viele Methoden, um die Auswertung schneller und präziser durchzuführen. So hat sie die Astrometrie stark beeinflusst, die genaue Vermessung des Himmels.

Als die Astronomin 1955 in den Ruhestand ging, hatte sie die exakte Position, Helligkeit und Eigenbewegung von rund 150.000 Sternen am Himmel bestimmt. Der Yale-Zonenkatalog spielt noch heute eine große Rolle, wenn es darum geht, die Bewegung der Sterne in der Milchstraße zu erforschen. Ida Barney, eine Pionierin der Astrometrie, verstarb 1982 im Alter von 95 Jahren.