Shoemaker cùng bà David Levy chính là những người đã phát hiện ra sao chổi mang tên hai người: Shoemaker-Levy 9. Với sao chổi này, lần đầu tiên con người có thể trực tiếp chứng kiến hai vật thể thiên văn trong Hệ Mặt Trời va chạm với nhau. Shoemaker còn nghiên cứu nhiều về địa chất thiên văn, khi những kiến thức của ông về các hố thiên thạch đóng vai trò rất quan trọng trong việc nghiên cứu sự tuyệt diệt của loài khủng long,
Bằng việc kết hợp kiến thức địa chất và các hành tinh, ông được chọn cho một vai trò cực kì quan trọng trong các chương trình khám phá không gian như Surveyor, Apollo 11, 12 và 13. Nếu anh em chưa biết thì chính Shoemaker là người hướng dẫn cho những Neil Armstrong hay Buzz Aldrin thực hành các thao tác thu thập trước khi họ bước đi trên Mặt Trăng.
Nhắc đến Mặt Trăng thì Shoemaker có một tình yêu rất lớn đối với thiên thể này. Ông từng là một ứng cử viên cho phi hành đoàn của nhiệm vụ Apollo khám phá Mặt Trăng, nhưng sau đó bị loại vì các vấn đề về thận của ông. Ước mơ đặt chân lên Chị Hằng bị dập tắt, ông tiếp tục quay lại với công việc nghiên cứu và đào tạo.
Bi kịch xảy ra vào một ngày năm 1997, khi ông gặp tai nạn ô tô trong lúc di chuyển để khám phá một miệng núi lửa ở Úc. Shoemaker qua đời vào ngày 18.7 năm đó, để lại cho nền thiên văn học vô số đóng góp cực kì to lớn.
Thương tiếc cho người thầy của mình, Carolyn Porco, người sinh viên từng phụ giúp ông khám phá sao chổi Shoemaker-Levy 9 đã nảy ra một ý tưởng độc đáo để tôn vinh người chỉ dạy mình. Carolyn lúc bấy giờ đang công tác tại đại học Arizon với vai trò là một nhà khoa học hành tinh, cô lập kế hoạch để đưa 28 gram tro cốt của Shoemaker lên Mặt Trăng.
Kế hoạch này được sự đồng ý của nhiều người, và thế là phần tro cốt này được đưa lên tàu Lunar Prospector của NASA vào ngày 6.1 năm 1998. Công ty Celestis đã chế tạo một hòm đựng tro cốt đặt biệt bằng polycarbonate để đem "ông" vào vũ trụ. Trên hộp đựng tro cốt, người ta đã khắc tên, ngày tháng năm sinh và hình ảnh sao chổi lớn nhất năm 1997 là Hale-Bopp cùng hố thiên thạch Arizona, cuối cùng là một câu trong tác phẩm Romeo và Juliet. Tàu Lunar Prospector thực hiện nhiệm vụ một năm để khám phá và nghiên cứu Mặt Trăng, sau đó được cho rơi vào cực nam của thiên thể này. Shoemaker cuối cùng cũng đã được thực hiện ý nguyện cả đời của mình: được lên Mặt Trăng.
Take him and cut him out in little stars,
And he will make the face of heaven so fine
That all the world will be in love with night,
And pay no worship to the garish sun."
Đến nay, ông là người đầu tiên và duy nhất ở Trái Đất được an nghỉ trên Mặt Trăng. Điều này là xứng đáng với những đóng góp to lớn và tình yêu của ông dành cho nơi ấy.
