En 1849, Rutherfurd va abandonar els seus estudis de dret per dedicar el seu temps lliure a la ciència, en particular a l'astronomia. Va realitzar un treball pioner en anàlisi espectral, i va experimentar amb fotografia celestial. Va inventar instruments per als seus estudis, incloent el micròmetre per mesurar fotografies, una màquina per produir millorats gratings de difracció governats, i el primer telescopi dissenyat específicament per a l'astrofotografia. Utilitzant la seva instrumentació, Rutherfurd va produir una col·lecció de qualitat de fotografies del Sol, la Lluna i els planetes, així com cúmuls d'estrelles i estrelles fins a la cinquena magnitud.
Fotografia celestial