La amistad y la colaboración con John Herschel se mantuvo a lo largo de toda su vida. Las frecuentes visitas al observatorio astronómico familiar de los Herschel le abrieron una nueva perspectiva de investigación: Las leyes del Universo. Tanto John como Carolina o William Herschel desarrollaban un importante trabajo de localización y catalogación de cuerpos celestes. Mary se apasionó por el tema pero desde una perspectiva teórica más en la línea de investigación de John y optó por la lectura de los trabajos de Pierre Simon Laplace. Era su primer contacto con la Mécanique Céleste, una obra compleja y voluminosa que resultaba imprescindible para la comprensión de las nuevas teorías que explicaban la dinámica del cosmos, a partir de la física newtoniana. John Playfair, profesor de filosofía natural en Edimburgo, comentaba que apenas había una docena de personas de Gran Bretaña lo bastante competentes en matemáticas como para leer esta obra. Precisamente con Playfair había compartido Mary sus impresiones tras la lectura de los Principia de Newton.

En 1827, Lord Brougham, a requerimiento de la Royal Society; instó, a Mary, a través de su marido, a que realizara una versión traducida al inglés de la Mécanique Céleste de Laplace con el fin de hacer más fácil la difusión de sus teorías en Inglaterra. Ella manifestó claramente sus temores a no estar a la altura del encargo, planteando que si no era capaz de realizar un trabajo de calidad debía ser destruido. La primera idea era hacer una versión sencilla para una colección que se preocupaba de la divulgación de las ideas científicas para no expertos, pero el trabajo resultó tan interesante que los editores, a instancias de John Herschel, decidieron publicarlo como tratado de importancia fundamental. El preámbulo, A Preliminary Dissertation era un compendio de desarrollos matemáticos e ideas fundamentales de física imprescindibles para comprender la obra de Laplace. Fue todo un éxito y se reeditó varias veces de manera independiente.

La obra de Mary Somerville se publicó con el nombre Mechanism of the Heavens [11]. Se la ha considerado a menudo como una traducción de la obra de Laplace. Sin embargo es más que una traducción porque aporta una contextualización. y una interpretación del trabajo de Laplace. Al tiempo es menos, ya que supone un acercamiento selectivo a la obra original. El resultado fue más comprensible que una estricta traducción.

Mary Somerville se había convertido en una escritora científica del más alto nivel. Muchos de sus críticos, ante la desconfianza de que una mujer pudiera acometer un trabajo de tal envergadura, buscaban en la obra rasgos que consideraban marcadamente femeninos, como vanidad o afectación. En el fondo pensaban encontrarse con una recreación literaria, pero tuvieron que reconocer que el resultado era un tratado científico que reunía una enorme precisión y claridad. Cuando John Stuart Mill elaboró un manifiesto reivindicando la participación política de las mujeres y su derecho a la educación, Mary Somerville fue de las primeras personas en firmarlo.

En 1832 Charles Babbage presentaba su máquina analítica en el salón de los Somerville bajo la mirada fascinada de Ada Byron, una joven aristócrata de apenas 17 años que deseaba estudiar los fundamentos de tan complejo proyecto. Para Ada Byron, Mary Somerville era una referencia importante ya que se trataba de una de las escasísimas mujeres que podía acceder al conocimiento científico del momento con una preparación suficiente. Animada por Mary, quien orientó sus lecturas y le proporcionó libros y artículos para sus estudios matemáticos, la joven Ada Byron desarrolló un trabajo cuya importancia no fue valorada hasta años después y consiguió un gran reconocimiento hasta el punto que un lenguaje informático lleva su nombre, ADA.

Un segundo viaje a París de los Somerville fue el respaldo a la, cada vez más sólida, carrera científica de Mary. Estaba decidida a dedicarse a la divulgación de los principales contenidos de los ensayos que llegaban hasta sus manos, así como escribir sus propias reflexiones acerca del pensamiento científico del que ella se sentía partícipe.

Su libro The Connection of the Physichal Sciences, publicado en 1834 fue un éxito y conoció nueve ediciones sucesivas, siempre mejoradas. Uno de los mayores logros fue contar con la colaboración de científicos tan importantes como Faraday, Wollaston, Herschel, Maxwell y Whewell. En él, Mary Somerville presentaba una visión del mundo físico que contenía una explicación matemática compleja, pero evitando, en la medida de lo posible, el uso excesivo de fórmulas o símbolos matemáticos. Esta idea de traducir los fundamentos matemáticos al lenguaje ordinario fue una de las mayores dificultades que tuvo que superar para mantener el rigor de su trabajo.

Su dedicación a la astronomía le llevó a realizar cálculos relativos a un posible planeta que perturbaba la órbita de Urano. Estos datos posibilitaron la localización de Neptuno por John Adams.

En 1834 se instaló por un tiempo en Italia. Allí continuó sus contactos con la astronomía realizando interesantes trabajos en los que introdujo principios filosóficos que, poco a poco, fueron impregnando sus obras posteriores.

En 1835 recibió, junto a Carolina Herschel, la medalla de honor de la Sociedad de Astronomía, así como una pensión vitalicia de 200 libras que le ayudó a continuar con su trabajo científico. Fueron las primeras mujeres en conseguir este reconocimiento.

La precaria salud de su marido hizo que sus estancias en Italia fueran cada vez más dilatadas. El primer ministro inglés, conocedor de sus problemas económicos, decidió que su pensión vitalicia se aumentara a 300 libras.

En 1848 publica Physical Geography, un texto que se ha utilizado durante décadas, pero que algunos parlamentarios y miembros del clero, en la misma catedral de York, criticaron duramente por su enfoque evolucionista. Al parecer este hecho contribuyó aún más a su éxito.

Whewell, rector de la Universidad de Cambridge invitó al matrimonio Somerville durante una semana a participar en las actividades universitarias. Se alojaron en un apartamento del Trinity College, que por primera vez acogía a una mujer. En sus memorias, Mary Somerville recuerda con gran satisfacción su estancia en Cambridge y los encuentros con sus profesores. Para entonces, Mary Somerville había sido elegida miembro honorario de varias Sociedades de Física e Historia Natural de diferentes ciudades europeas, en muchos casos junto a Carolina Herschel, incluso fue elegida miembro de la Sociedad Geográfica y Estadística Americana. La Royal Society decidió situar un busto suyo en el hall principal, pero ella nunca podría contemplarlo.

En 1865, a los 85 años de edad, publica Molecular and Microscopic Science, una aproximación a la composición de la materia, el concepto de calor y las partículas microscópicas. Incluía diagramas de los experimentos de Ernnest Chladni con placas vibratorias, fenómeno del que también se había ocupado Sophie Germain

En 1870, a los 90 años recibió la medalla de oro de la Real Sociedad Geográfica Victoriana. Su marido, su hijo mayor y su gran amigo John Herschel ya habían muerto. Le quedaba la compañía de sus hijas, que le ayudaron a escribir sus memorias que tituló Personal Recollections. Además de detalles biográficos, en el libro explicaba su visión filosófica del mundo, su actitud ante la ciencia, ante la investigación, y el papel de las mujeres ante el trabajo científico.

En 1872, a los 92 años la muerte le sorprendió en Italia, estudiando una memoria de Hamilton sobre los quaterniones. En todos los periódicos ingleses se escribieron artículos de reconocimiento a su vida y obra. Muchos de sus amigos y admiradores hicieron una petición para que fuera enterrada en la abadía de Westminster pero se denegó por las polémicas que algunas de sus obras habían ocasionado.

Mary Somerville fue una infatigable trabajadora, una persona cuya dedicación a la ciencia es incuestionable. Su currículo, ante la imposibilidad de contener honores académicos, muestra un compendio de premios, distinciones y reconocimientos, así como una obra extensa y multidisciplinar que tuvo la virtud de abrir caminos a la divulgación científica, destacando su nivel, rigor, capacidad de síntesis y su claridad en la exposición. El reconocimiento de su trabajo como escritora científica está presente en multitud de testimonios de los más importantes científicos de su tiempo.

Las escasas referencias que de ella se encuentran en los textos de Historia de la Ciencia, la describen como matemática y científica. Sus contemporáneos la denominaron “Reina de las Ciencias” y en su honor el Somerville College de Oxford mantiene vivo su legado.