Het volgende jaar ging Van de Kamp als Kellogg fellow naar het Lick Observatory in Californië. Daar ontving hij in juni 1925 zijn Ph.D. in astronomie van de University of California op een proefschrift met de titel A determination of the Sun's velocity with respect to stars of magnitude 9 to 10. Hij promoveerde in 1926 ook bij van Rhijn aan de Universiteit van Groningen. De titel van zijn proefschrift was De zonsbeweging met betrekking tot apparent zwakke sterren. Van de Kamp keerde terug naar McCormick op 1 oktober 1925 om de positie van Harold Alden over te nemen, die net directeur van het zuidelijke station van het Yale University Observatory in Johannesburg, Zuid-Afrika was geworden.
Zijn werk bestond uit het voortzetten van de metingen van parallax en eigenbewegingen die hij met Alden was begonnen. Van de Kamp en Alexander N. Vyssotsky maten in acht jaar 18,000 eigenbewegingen. Hij werkte ook aan kleinere projecten, waaronder een onderzoek van absorptie van licht binnen de Melkweg.
In 1972 pensioneerde hij in Swarthmore en keerde terug naar Nederland, waar hij Fulbright Professor aan de Universiteit van Amsterdam werd. Hij overleed op 18 mei 1995 op 93-jarige leeftijd in Amsterdam.
Van de Kamp was ook muzikant. Hij speelde de piano, viool en altviool. Hij hielp bij het organiseren van een orkest in Charlottesville, waarvan hij dirigent was en waarin mede-astronoom Alexander Vyssotsky speelde. Hij componeerde zowel orkestmuziek als pianomuziek. Van 1944 tot 1954 was hij dirigent van het Swarthmore College Symfonieorkest. Hij zegt dat zijn leukste muzikale herinnering het spelen van kamermuziek met Einstein was.[3]
Lippincott, Sarah Lee (December 1995). "Obituary: Peter van de Kamp, 1901–1995". Bulletin of the American Astronomical Society. 27 (4): 1483–1484. Bibcode:1995BAAS...27.1483L.