Il est aussitôt envoyé aux États-Unis pour compléter sa formation. D’abord à l’observatoire de Harvard, puis à celui du Case Intitute of Technologie, et l’année suivante aux observatoires de Yerkes et McDonald, où il travaillera sous la direction d’Otto Struve.

De retour à Tonantzintla en 1945, Haro a la charge de la nouvelle chambre Schmidt de 34-32 pouces avec laquelle il va s’occuper de l’étude des étoiles bleues, ce qui lui donne l’occasion de découvrir plusieurs nébuleuses planétaires dans la direction du centre galactique. Il découvre aussi à cette époque des étoiles à sursaut dans la région de la nébuleuse d’Orion, ainsi que des condensations gazeuses en forme de jets associées à des étoiles en formation, indépendamment découvertes par George Herbig, et aujourd’hui connues sous le nom d’objets de Herbig-Haro.

Guillermo Haro.

En 1947, il part travailler à l’observatoire de Tacubaya, qui dépend de l’université autonome de Mexico. Il deviendra l’année suivante et jusqu’en 1968 directeur de l’Institut d’astronomie de ce même établissement. Entre 1950 et 1984, il est directeur de l’observatoire de Tonantzintla. En 1961, Haro publie, conjointement avec J. Luyten, avec qui il collabore au télescope de Schmidt de 48 pouces du mont Palomar, un catalogue de 8746 de ces étoiles situées en direction du pôle nord galactique (certaines se révéleront être des quasars). On lui doit également la découverte d’une comète, d’une supernova, d’une dizaine de novae, ainsi que de diverses T Tauri.

Notons enfin son rôle dans la construction du nouvel observatoire de San Pedro Martir (Basse Californie), et de celui de Cananea, dans l’Etat de Sonora.