Leavitt's opdagelse af en måde at nøjagtigt måle afstande på en intergalaktisk skala banede vejen for moderne astronomi's forståelse af universets struktur og skala. Prestationerne af Edwin Hubble, den amerikanske astronom, der etablerede, at universet udvides, blev også muliggjort af Leavitt's banebrydende forskning. Hubble sagde ofte, at Leavitt fortjente Nobelprisen for sit arbejde. Matematiker Gösta Mittag-Leffler, medlem af det svenske Videnskabsakademi, forsøgte at nominer hende til den pris i 1924, kun for at lære, at hun døde af kræft tre år tidligere.
Hun døde af kræft tre år tidligere.