沃尔特·巴德1893年出生于德国，1919年在哥廷根大学获得博士学位，之后在汉堡大学天文台工作。1931年，巴德应邀前往美国威尔逊山天文台工作，1937年正式加入美国籍。二战期间，由于天文台附近实行灯火管制，巴德得以在极佳的观测条件下使用当时世界上最大的100英寸胡克望远镜进行观测。

正是在二战期间的黑暗夜空中，巴德对仙女座星系进行了高分辨率观测，成功分辨出仙女座星系核心区域的恒星。在此基础上，他于1944年正式提出了星族概念：将年轻的、富金属的、分布在星系盘和旋臂中的恒星称为星族I；将年老的、贫金属的、分布在星系晕和星系核中的恒星称为星族II。这一分类极大地推动了恒星演化理论和星系结构研究的发展。

巴德与瑞士天文学家弗里茨·兹威基合作密切，两人于1934年在威尔逊山天文台共同提出了超新星假说，他们认为超新星是普通恒星向中子星坍缩的过程，同时产生宇宙线。这一观点虽然在当时未被广泛接受，但后来被证实是正确的。巴德还发现了第1566号小行星伊卡鲁斯，这颗小行星的轨道近日点在水星轨道以内，是当时已知近日点距离太阳最近的小行星。

1948年帕洛玛天文台200英寸海尔望远镜建成后，巴德成为最早使用这台巨镜的天文学家之一。他利用这台望远镜重新测定了造父变星的周光关系零点，发现此前哈勃计算的宇宙距离尺度需要修正一倍，这意味着宇宙的年龄比原来认为的要老得多。1958年巴德从帕洛玛天文台退休，回到德国哥廷根，1960年逝世。他的工作为现代天体物理学的许多重要领域奠定了观测基础。