在牛津学习时，哈雷因为出色的天文学表现，被引荐给第一任英国皇家天文学家约翰·弗兰斯蒂德，成为他的助手。当时，弗兰斯蒂德正在编纂一份新的星表，但他所处的北半球的位置，让星表缺失了南半球的一大片星空。

哈雷知道了这件事后，便萌生了动身到南半球去观测、记录恒星的念头。哈雷做了功课，发现位于英国殖民版图最南端的圣赫勒拿岛[3]，是最佳的观测目的地。于是在1676年11月，年纪轻轻的哈雷带上了他的装备，准备纵跨赤道，去往那未曾涉足的遥远南方。

哈雷在这座岛上一共待了18个月之久，其间建设了一座临时天文台，同时也是南半球的第一座天文台。凭借这座天文台，哈雷不但完成了包含341颗星的《南天星表》，还观测到一次水星凌日[4]的全过程。

哈雷回到英国后，整理并发表了《南天星表》。这个星表弥补了天文学界原来只有《北天星表》的不足，对天文学界的贡献极大，也给哈雷带去了不小的荣誉，他不仅赢得了“南第谷”的美誉，还完成了学术生涯的一大跳跃。哈雷出海时尚未完成学业，但凯旋后，英国国王下令牛津大学免去他的学位考试，直接授予学位。除此之外，他还风风光光地入选了皇家学会成员，成为英国皇家学院有史以来最年轻的院士。那年他才22岁。