Dazu angeregt hatte ihn offenbar der Versuch seines erstgeborenen Sohnes George, der als junger Student ein kleines Spiegelteleskop bauen wollte. Die drei Clarks – der Vater und die beiden Söhne – galten zunächst als Außenseiter, weil ihnen eine entsprechende Ausbildung fehlte.
Der Durchbruch gelang erst, nachdem der englische Astronom William Dawes mehrere Teleskope von ihnen erworben und in den höchsten Tönen gelobt hatte.
1860 erhielten sie den Auftrag für das bis dahin größte Linsenteleskop mit einem Durchmesser von 47 Zentimetern.
Beim abschließenden Test entdeckte Alvan Clark mit diesem Objektiv den bis dahin unbeobachtet gebliebenen Begleiter von Sirius: einen Weißen Zwerg, dessen Existenz Friedrich Wilhelm Bessel 18 Jahre zuvor vorausgesagt hatte.
Bessel hatte 1844 bemerkt, dass Sirius über viele Jahre hinweg seine Position am Himmel fast unmerklich veränderte, und daraus geschlossen, dass er von einem lichtschwachen Begleiter umrundet wird.