В 1883 Барнард независимо от других исследователей открыл противосияние, детально изучил его и дал правильное качественное истолкование (1918). В 1892 открыл (визуально) пятый спутник Юпитера – ближайший к планете; его диаметр гораздо меньше, чем у галилеевских спутников, и его очень трудно наблюдать. Обнаружил свыше полутора десятков новых комет, в том числе комету 1892 V. Нашел, что при затмении кольцами Сатурна его спутника Япета последний не утрачивает блеска (т.е. продолжает освещаться Солнцем); отсюда следовало, что кольца Сатурна не сплошные, а состоят из отдельных частиц. Некоторые открытия Барнард сделал лишь благодаря исключительной остроте зрения. Так, он впервые обнаружил расширяющуюся туманную оболочку вокруг Новой Персея (1901). Открыл звезду, имеющую экстремально большое собственное движение, около 10 секунд дуги в год («летящая звезда Барнарда»).

Важнейшей заслугой Барнарда было внедрение в практику астрономический наблюдений фотографического метода. Он получил первые высококачественные фотографии Млечного Пути (эти материалы были уже после его смерти частично изданы в виде фотографического атласа), составил каталог 349 темных туманностей в Млечном Пути, показал, что они являются облаками поглощающей материи, а не «пустыми» промежутками между звездными облаками, как думали со времен Гершеля. Получил тысячи фотографий комет, по которым впервые смог изучить морфологию кометных хвостов.

Барнард был удостоен многих высоких наград – Золотой медали Лондонского королевского астрономического общества (1897), медалей Д.Араго (1893) и П.Жансена (1900) Парижской Академии наук, премии П.Жансена французского астрономического общества и др.

Умер Барнард в Уильямс-Бэй 6 февраля 1923.

Методы астрономии. Под ред. Хилтнера. М., 1967