År 1983 blev Mueller den första kvinnan att driva det historiska Hooker-teleskopet vid Mount Wilson-observatoriet och var den första kvinnan som anställdes som teleskopoperatör vid Palomar-observatoriet 1985.
Jean Mueller med Samuel Oschin-teleskopet
Den andra Palomar Observatory Sky Survey (POSS II) inleddes i augusti 1985 och den första av de 14-tums fotografiska glasplåtarna togs bort från Palomars Samuel Oschin-teleskop (då kallat 48-tums Schmidt-kameran). Mueller anställdes som nattassistent vid detta teleskop i juli samma år och arbetade under hela perioden som observatör och teleskopoperatör. Hon tog över 5500 fotografiska plåtar och hade äran att ställa av teleskopet och ta bort den sista plåten från den historiska Schmidtkameran den 3 juni 2000, samt upptäcka sin sista supernova, 2000 cm, samma natt.
Jean Mueller tillbringade hundratals timmar (på sin fritid) med att granska POSS II-plåtar under hög förstoring och leta efter kometer, snabbrörliga asteroider och supernovor på en X/Y-plattform som innehöll de 1 mm tjocka glasplåtarna. Hon markerade ibland över hundra galaxer fångade på en enda POSS II-plåt för att leta efter supernovakandidater. Hon jämförde sedan dessa plåtar med den första Palomar Sky Survey (POSS I) av liknande fält. Det var under POSS II-projektets år som Jean Mueller gjorde alla sina upptäckter.
Utmärkelser
Asteroiden 4031 Mueller är uppkallad efter henne för hennes astronomiska upptäckter. Den upptäcktes den 12 februari 1985 av Carolyn Shoemaker vid Palomar-observatoriet med en 18-tums Schmidt-kamera och fick ursprungligen beteckningen 1985 CL. Den officiella namngivningen publicerades av Minor Planet Center den 12 december 1989 (MPC 15576 .
Upptäckter
Under arbetet vid Palomar-observatoriet upptäckte hon totalt 15 kometer, varav sju periodiska: 120P/Mueller, 131P/Mueller, 136P/Mueller, 149P/Mueller, 173P/Mueller, 188P/LINEAR-Mueller, 190P/Mueller, och 8 icke-periodiska kometer.