Dyson nació en Measham, cerca de Ashby-de-la-Zouch, (Leicestershire), hijo del reverendo baptista Watson Dyson y de su mujer Frances Dodwell.
[2] Durante su juventud la familia se trasladó a Yorkshire, donde estudió en la Heath Grammar School de Halifax, logrando posteriormente becas para la Bradford Grammar School y para el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde estudió matemáticas y astronomía, obteniendo el rango de Segundo Wrangler en 1889.
[4] Astrónomo Real para Escocia entre 1905 y 1910, y Astrónomo Real (y Director del Real Observatorio de Greenwich) de 1910 a 1933, en 1928 instaló en el Observatorio un nuevo reloj de péndulo libre (el tipo más preciso disponible en aquel tiempo) y organizó la transmisión inalámbrica regular (desde la estación GPO situada en Rugbi) del Tiempo medio de Greenwich.
También introdujo en 1924 los "seis pips" horarios a través de la BBC.
Durante años fue presidente del Instituto Horológico Británico, cuya Medalla de Oro recibió en 1928.