Kuiper menemukan dua bulan bagi planet dalam tata surya, yaitu Miranda, bulan Uranus, dan Nereid, bulan Neptunus. Ia juga mengemukakan pendapat bahwa terdapat lingkaran di luar orbit Neptunus yang sekarang dinamakan Sabuk Kuiper, yang kewujudannya telah dibuktikan (lihat objek trans-Neptunus). Kuiper juga merintis pengamatan infra udara menggunakan pesawat Convair 990 pada tahun 1960-an.
Pada tahun 1959, Kuiper memenangi Penghargaan Henry Norris Russell dari Persatuan Astronomi Amerika.