Dissenyà l' IPCS ( image photon counting system ), detector lluminós basat en l’amplificació i acumulació dels fotons lluminosos rebuts des de fonts molt febles, com els quàsars llunyans, els quals estudià juntament amb Wallance Sargent. L' IPCS representà un canvi substancial en la detecció òptica en astronomia, i ha estat incorporat als telescopis més grans i hom l’inclou en el disseny dels instruments moderns. Boksenberg ha treballat també en el camp de l’astronomia ultraviolada, en el qual, tot usant balons, ha determinat la densitat d’electrons i l’abundància de metalls del medi interestel·lar local. Ha participat en el disseny de satèl·lits científics i astronòmics. El 1981 fou nomenat director del Royal Greenwich Observatory.