No campo propriamente científico, sua descoberta de intensos campos magnéticos nas manchas solares o tornou a primeira pessoa a detectar um campo magnético extraterrestre. Hale também é lembrado como inventor do espectro-heliógrafo, um instrumento que permite aos astrônomos fazer observações detalhadas da química solar através de fotografias feitas em um único comprimento de onda.
Seu feito mais épico, porém, foi o planejamento e a fundação de três grandes observatórios. Ao construir o Yerkes Observatory em Winsconsin (em 1897) e os Observatórios de Monte Wilson (1904-08) e Monte Palomar (1928-48), na Califórnia, Hale conseguiu a façanha de construir o maior telescópio do planeta — três vezes seguidas. Só por isso, Hale é considerado pelos americanos como o responsável pelo surgimento da astrofísica moderna na América.
Após aposentar-se como diretor do Observatório de Monte Wilson, Hale encomendou a construção desse seu laboratório pessoal em Pasadena. Ele faleceu em 1938, aos 69 anos, mas importantes descobertas continuaram a ser feitas em seu laboratório pessoal, que foi legado ao Observatório de Monte Wilson.
Atualmente, o Laboratório Solar de Hale é um Monumento Histórico Nacional e sede do Mount Wilson Institute. Hale tornou-se também o nome de duas crateras (uma na Lua e outra em Marte) e do Ciclo Hale, o período de 22 anos de variação nas manchas solares.