第二次世界大戰期間，惠普爾發明了一個可將錫箔切割成能幹擾敵人雷達的金屬箔片的裝置。1948年他因為發明該裝置而獲頒Certificate of Merit Medal。1946年惠普爾為太空船發明了一個薄板金屬材料的外殼，在某種程度上可以對小的碎片具有防護作用。這種簡單的禁止外殼後來被稱為惠普爾禁止。
1950到1977年間惠普爾是哈佛大學的天文學教授，其中在1968到1977年是擔任菲利普斯天文學教授（Phillips Professor of Astronomy）。在1950年代早期他發表了一系列標題是《A Comet Model》的具影響力論文在《天文物理期刊》。這些論文中惠普爾提出了彗星是由含凍的凝聚物（後來稱為“髒雪球”）組成的假說。這個假說的基本特點後來得到證實，但其中很重要的，彗星中凍的含量從近年取得的資料進行的許多相關研究指出彗星內冰所占的比例並不高（因此該假說被稱為髒雪球假說）。惠普爾還預測了人造衛星的時代即將來臨，並組織一批科學家進行人造衛星監視行動（Operation Moonwatch）對人造衛星進行追蹤。蘇聯於1957年無預警地發射史普尼克1號時，該計畫是唯一準備好進行觀測的團隊。惠普爾在1955年洛亞爾·布萊恩·阿德力區退休後接任史密松天體物理台台長，並擔任該職位直到1973年。
