Первой работой Шмидта стала математическая модель Млечного Пути, которая учитывала известные данные о распределении звезд и межзвездного вещества. Мировую известность ученому принесли его исследования квазаров. Анализируя спектр одного из источников радиоизлучения 3-го Кембриджского каталога радиообъектов, Шмидт пришел к выводу, что не поддававшиеся ранее дешифровке эмиссионные линии тождественны бальмеровской серии водорода, сильно смещенной в красную сторону. Это открытие подвело его к мысли о том, что источником излучения является быстро движущийся объект нового типа –квазар (1963). Подробно изучив спектры других квазаров, Шмидт представил аргументы в пользу гипотезы об их внегалактической (космологической) природе и построил первую модель этих объектов. Шмидт и другие астрономы полагают, что квазары – самые древние и наиболее удаленные объекты из всех, когда-либо наблюдавшихся человеком, и являются галактиками на начальной стадии развития. Свет от них доходит до Земли за 15 000 000 000 лет, а удаляются они от нас со скоростью большей, чем у любых других объектов (отсюда столь сильное смещение линий водорода в их спектре).

Шмидт удостоен многих самых престижных наград в области астрономии: премии Х.Уорнера Американского астрономического общества (1964), медали Б.Румфорда Американской академии наук и искусств (1968), Золотой медали Лондонского королевского астрономического общества (1980).