自50年代开始上海天文台利用佘山底片库所保存的、摄于本世纪早期的天文底片，测定疏散星团(包括星协)天区恒星的相对自行。70年代以后，从事利用统计方法确定疏散星团自行成员的研究，并实际应用于星团成员确定。1985年出版的《42个疏散星团成员表》是这一工作具有代表性的成果。该书第一次提供了有关疏散星团成员确定的均匀样本。

1975年，上海天文台与紫金山天文台、北京天文台合作，利用紫金山天文台的40厘米双筒折射望远镜以及北京天文台60/90厘米施密特望远镜和40厘米双筒望远镜，对蛇夫--天蝎暗云区等若干恒星诞生区的新耀星进行系统的搜索，拍摄了数千张底片，发现了12颗新耀星，并为国外同行所引用，其中有2颗已为国际天文学联合会所命名。同时还发现了数十颗长周期变星、星云变星、金牛T型星可疑变星。这类新变星如得以确认，将对现有的恒星演化理论提出挑战，因而受到国内外学者的重视。

80年代中，上海天文台与北京天文台、加拿大Dominion天文台合作，观测20多颗密近双星，确定了分光轨道解，对其中7对双星同时又确定了测光轨道解和绝对参量，测定精度均达1~2%。5对大熊W型食双星的分光轨道解测定精度比国外同类工作提高了一倍至一个量级，而且是首次测定的分光轨道解。

1984年1月7日，上海天文台开始掩星的光电观测。1986年成功地测定了恒星SAО076608和SAО076613在月掩星过程中的光变曲线，并归算出这两颗恒星的角直径。1987年12月8日，上海天文台与美国、日本天文台共同对324号小行星掩恒星SAО41263的现象进行了国际联测，测定了这颗小行星的形状和精确位置。

1987年，上海天文台开始进行星系团研究，对后发和室女两个星系团进行了光度函数、质量、质光比、形态分层和质量分层效应、结构和次团结构，以及动力学模型等多方面的研究。

80年代后期，上海天文台用PDS测量机对恒星自行进行测定，测量工作由手工改为自动。同时，随着时间跨度的增长，恒星自行测定的精度大为提高。

90年代起，上海天文台开始对若干中心聚度高、成员星数多、底片资料丰富的疏散星团进行天体物理研究，包括星团的赫罗图、距离、大小、质量、光度函数和质量函数，分析星团内恒星的运动学和动力学状态等。