Его жизнь с детства была связана с музыкой. Он был композитором, дирижером, талантливым популярным исполнителем. И казалось, так будет всегда.
Но в 34 года Фридриха Вильгельма Гершеля захватила другая страсть, жившая в нем с детства, — астрономия. В 1773 году, начитавшись книг по оптике и астрономии и купив нужные инструменты, Уильям (так звали его в Англии, где он к тому времени обосновался) принялся строить телескоп. Он все свободное время проводил за работой, днями и ночами вручную шлифуя зеркала, и Каролине, его младшей сестре, даже приходилось кормить брата — Гершель не хотел прерывать шлифовку, чтобы не ухудшить качества зеркал. А однажды проработал не останавливаясь 16 часов!


В 1777 году брат и сестра поселились в Бате. По вечерам, чтобы наблюдать звезды, Уильям ставил телескоп прямо на улице. И однажды проходивший мимо человек попросил разрешить ему взглянуть на Луну — это был доктор Уильям Ватсон, член Королевского научного общества, основатель Философского общества в Бате. За следующие два года Гершель измерил высоту около 100 лунных гор, и это была его первая работа, которую Ватсон представил Королевскому научному обществу.
13 марта 1781 года, работая над расширением своего каталога двойных звезд, Гершель обратил внимание на яркий объект: «Между десятью и одиннадцатью вечера, когда я изучал слабые звезды в соседстве с h Близнецов, я заметил одну, которая выглядела большей, чем остальные. Удивленный ее необычным размером, я сравнил ее с h Близнецов и небольшой звездой в квадрате между созвездиями Возничего и Близнецов и обнаружил, что она значительно больше любой из них. Я заподозрил, что это — комета». Размеры «кометы» менялись, и дальнейшие наблюдения показали, что она медленно движется. Гершель сообщил о своем открытии директору Оксфордской обсерватории, и тот тоже принял незнакомый объект за комету. Но довольно быстро выяснилось: Гершель открыл планету. То, что сначала было увлечением, затем страстью, принесло скромному астроному-любителю мировую известность, а человечеству, впервые со времен античности, — новую, седьмую, планету. Гершель дал ей имя Georgium Sidus — «Звезда Георга», в честь короля Англии Георга III; кто-то стал называть ее Планетой Гершеля. Только к 1850 году окончательно утвердилось ее теперешнее название — Уран. Для самого же Гершеля она так и осталась Звездой Георга.
В том же году он получил Золотую медаль Лондонского Королевского общества, а 7 декабря был избран его членом.
Как выяснилось позднее, Уран наблюдали и раньше, но принимали за звезду, а самая ранняя запись о нем, сделанная Джоном Флэмстидом, датируется 1690 годом.
В мае 1782 года Георг III пригласил Гершеля в Лондон на должность королевского астронома, Каролина получила место его ассистента. Обоим был назначен годовой доход, и теперь Уильям все свое время посвящал любимому занятию — изучению звездного неба.
А еще делал телескопы. Слава о них распространилась за пределы Англии, и нередко Гершель получал заказы из-за границы — от короля Испании, императора Австрии, от русского двора, а один инструмент был отправлен даже в Китай.
В апреле 1786 года Уильям и Каролина переехали в Слоу. Здесь он построил свой самый большой 12-метровый телескоп с диаметром зеркала 122 см, которое сделал лишь с третьей попытки. С его помощью Гершель открыл луны Сатурна — Мимас и Энцелад, но не очень жаловал за громоздкость, предпочитая шестиметровый инструмент, в который наблюдал туманности, двойные звезды, Уран и его луны Титанию и Оберон.
В 1792 году у 54-летнего Гершеля родился сын Джон Фредерик, также ставший астрономом. Он открыл 1708 туманностей и 1202 двойные звезды, исследовал Магеллановы облака, наблюдал комету Галлея. Увлекаясь фотографией, Гершель-младший первым ввел термины «позитив» и «негатив» и предложил использовать для фотографий светочувствительную бумагу. Как и его отец, сэр Джон Фредерик избирался президентом Королевского астрономического общества.
Каролина, всю жизнь помогая брату, открыла восемь комет, составила каталог 2500 туманностей, 14 из которых открыла сама. А в 1828 году получила золотую медаль Королевского астрономического общества и стала одной из первых женщин — почетных членов Королевского научного общества и Ирландской королевской академии.
Уильям Гершель не только открыл Уран, его луны и луны Сатурна. Он измерил период вращения Сатурна, обнаружил сезонные изменения размеров полярных шапок на Марсе, указал направление движения Солнца, определил форму Млечного пути, первым высказал идею о космической эволюции под действием гравитации, открыл инфракрасное излучение, составил каталоги двойных звезд, относительного блеска звезд, туманностей и звездных скоплений, открыл планетарные туманности, ввел термин астероиды, то есть «звездоподобные», и т. д. Он был сначала вице-президентом, а затем и президентом основанного в 1820 году Королевского астрономического общества, а также почетным членом Петербургской Академии наук.
«Лежащий на боку», цвета морской волны Уран — первая высшая планета, которая выражает стремление к свободе. Это планета пробуждения, внезапности, озарений и нарушения традиций. Полный период обращения Урана вокруг Солнца равен 84 земным годам... Вы верите в совпадения? Сэр Уильям Гершель скончался 25 августа 1822 года в возрасте 84 лет. На его надгробии в маленькой церкви недалеко от Виндзора написано «Сломал засовы небес».
В 1935 году именем Гершеля был назван один из кратеров на Луне; в 1973 году в честь него и его сына Джона  кратеры на Марсе и Мимасе (луне Сатурна). А 29 июля 1960 года был открыт астероид 1960 ОА, которому присвоили 2000-й номер и дали имя Гершеля. На поверхности Луны также есть кратеры, названные в честь его сына Джона и сестры Каролины.