Su reputación creció rápidamente, y en 1761 fue designado óptico del rey.
En 1747, Leonhard Euler había sugerido que el acromatismo podría obtenerse mediante la combinación de vidrios y lentes acuosas.
En 1757 consiguió producir refracción sin color mediante vidrios y lentes acuosas, y unos meses más tarde obtuvo el mismo resultado combinando vidrios en diferentes cantidades, impulsando en gran medida los avances en los telescopios.
Por estos logros, la Royal Society le premió con la medalla Copley en 1758.
Dollond también publicó dos artículos de aparatos para medir ángulos muy pequeños.