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Astrônomo estadunidense nascido em Le Roy, Michigan, criador da famosa teoria de planetesimais para a origem do sistema solar e que dedicou grande tempo de sua vida profissional para popularizar a ciência, inclusive comandando um programa de rádio no tema, de grande audiência. Foi educado em casa por sua mãe, e graduou-se no Albion College. Entrou como graduado na University of Chicago (1895) e obteve o Ph.D. em astronomia e matemática (1899). Elaborou em Chicago (1902-1906), com o geólogo compatriota Thomas Chrowder Chamberlin (1843-1928), uma hipótese sobre a formação dos planetas e do sistema solar, a Chamberlin-Moulton Planetesimal Hypothesis.
Permaneceu na mesma universidade e tornou-se professor (1912). Quando os United States Army entrou na I Guerra Mundial, ele foi comissionado como major no Ballistics Branch of the Army Ordinance Department in Maryland. Depois da guerra retornou à University of Chicago, onde ensinou astronomia e matemática. Esteve na Universidade de Chicago (1898-1926) e na a Carnegie Institution, como pesquisador associado (1908-1923). Deixou a University of Chicago para se tornar (1926) diretor da Utilities Power and Light Company. Como diretor (1926-1937) a companhia prosperou até a Grande Depressão.
Foi Permanent Secretary (1937-1946) e Administrative Secretary (1946-1948) da American Association for the Advancement of Science, a famosa AAAS, então a maior sociedade científica da nação. Aposentou-se (1948) e morreu quatro anos depois, em Chicago, Illinois. Escreveu muitos artigos e vários livros e era conhecido como excelente professor. Publicou sobre balística, integração numérica diferencial, mecânica celestial e o sistema solar, medicina, higiene etc. Também foi o primeiro a sugerir que os satélites menores de Júpiter descobertos por Nicholson e outros em princípios do século XX, eram asteróides capturados, teoria hoje amplamente aceita. Seus mais famosos trabalhos foram An Introduction to Celestial Mechanics (1902), The Nature of the World and Man (1926) e Consider the Heavens (1935).