El Telescopio William Herschel ha jugado un papel importante en la cosmología observacional reciente. Las exposiciones profundas obtenidas con el WHT han llevado al descubrimiento de los objetos más lejanos jamás observados. El "campo profundo de Herschel", por ejemplo, es la suma de varias exposiciones hasta alcanzar 70 horas en total. Muestra galaxias tan débiles como las detectadas en el campo profundo de Huble pero en un campo de visión diez veces mayor.

Durante algún tiempo, los astrónomos consideraron el uso de las supernovas de tipo Ia para determinar la escala de distancias extragalácticas. Las supernovas de este tipo están relacionadas con etapas tardías de la evolución de un sistema binario estelar consistente en una enana blanca y una estrella compañera. Cuando la enana blanca alcanza una masa crítica por la incorporación de material procedente de su compañera, el combustible nuclear se fusiona de manera explosiva, dando lugar a una explosión de tipo supernova. El brillo intrínseco causado por esta explosión es independiente de la distancia y por lo tanto puede utilizarse como una referencia estándar de brillo. Midiendo la distancia y el brillo observado desde la Tierra es posible determinar el parámetro de deceleración del Universo y, como consecuencia, la relación entre la densidad de masa actual y la crítica. Las observaciones realizadas con el WHT han llevado al descubrimiento de las supernovas de tipo Ia más distantes y a concluir que vivimos en un universo en expansión acelerada bajo la influencia de una fuerza repulsiva originada en el vacío.

Otros hitos científicos han sido la primera detección de un GRB, o estallido de rayos gamma, en el óptico o el descubrimiento de la primera estrella de tipo enana marrón.