Po wojnie Gascoigne wraz z astronomem Geraldem Kronem wykorzystał zmodernizowane teleskopy Mount Stromlo, by ustalić, że odległość między Drogą Mleczną a karłowatymi galaktykami Obłoków Magellana była niedoszacowana dwukrotnie. Ponieważ tę odległość wykorzystywano do kalibracji innych pomiarów astronomicznych, nowy wynik prowadził do około dwukrotnego zwiększenia szacowanej skali Wszechświata. Wykazali też, że gwiazdotwórczość w Obłokach Magellana zachodziła później niż w Drodze Mlecznej, co obaliło dotychczasowy pogląd, jakoby oba układy ewoluowały równolegle. Przez większość kariery był związany z Obserwatorium Mount Stromlo. Pomógł przekształcić je z obserwatorium słonecznego w ośrodek badań nad gwiazdami i galaktykami oraz uczestniczył w tworzeniu jego stacji terenowej w północnej Nowej Południowej Walii – Obserwatorium Siding Spring. Gdy rządy Wielkiej Brytanii i Australii porozumiały się co do wspólnej budowy Teleskopu Angielsko-Australijskiego w Siding Spring, Gascoigne uczestniczył w pracach od pierwszej koncepcji aż po długie uruchamianie instrumentu i wykonał nim pierwsze zdjęcie. Za zasługi dla astronomii i dla Teleskopu Angielsko-Australijskiego został odznaczony jako Oficer Orderu Australii.