Шепард е астроном во Одделението за земски магнетизам при Научниот Карнегиев институт во Вашингтон. Додипломските студии ги завршил на колеџот „Оберлин“ на Институтот за астрономија при Хавајскиот универзитет, каде веќе открил поголем број мали месечини на Јупитер, Сатурн, Уран и Нептун. Исто така го открил и првиот следечи Нептунов тројанец, 2008 LC18 и првиот именуван водечки тројанец на таа планета, наречен 385571 Отрера. Овие откритија покажале дека Нептуновите тројанци патуваат по високонаклонети орбити и затоа веројатно потфатиле мали тела од другите делови на Сончевиот Систем.
Шепард бил водечкиот откривач на објектот со најдалечната позната орбита во Сончевииот систем 2012 VP113 (со прекар „Бајден“). Во 2014 г. сличноста на орбитата на 2012 VP113 со другите крајни објекти од Кајперовиот Појас ги поттикнало Шепард и Трухиљо да го предлоаат постоењето на непозната планета со суперземска маса (2-15 Земјини маси) во надворешноста на Сончевиот Систем, на далечина од 200 до 1.500 ае која ги води овие помали тела во слични орбити. Крајните заднептунци 2013 FT28 и 2014 SR349, објавени во 2016 г. чиј сооткривач е Шепард, понатаму покажуваат веројатно присуство на масивна планета по неколку стотини астрономски единици во нашиот Сончев Систем.
