.
Успех Локьера в исследованиях египетских и греческих храмов подтолкнул его к продолжению этой работы. Он догадался, что, найдя возможные астрономические ориентации в Британии на более северной широте, чем Египет, он сможет вычислить изменения эклиптики (Солнца), поскольку в течение данного периода такого рода изменения более четко прослеживаются в северных (или южных) широтах.
С помощью Пенроуза и других Локьер начал свою работу в Стоунхендже в 1901 году. Они измерили ориентировку на точку летнего солнцестояния, и это позволило найти ошибку в ранних расчетах Флиндерса Питри. Дата, вычисленная Локьером и Пенроузом на основе измерения изменений наклона эклиптики, позволила отнести происхождение Стоунхенджа к далеким доисторическим временам. По их расчетам, датой его строительства был –1680 (±200 лет).
Когда Эдмонд Галлей посетил монумент в 1720 году, он прозорливо догадался по общему виду камней, что возраст сооружения должен составлять по крайней мере 3000 лет. В своей работе «Кельтские друиды» (1827) Годфри Хиггинс на основе астрономических данных предположил еще более раннюю дату – 4000, однако до Локьера и Пенроуза никто в действительности не верил, что данный монумент был гораздо старше кельтско-римских времен. Сообщение о своем открытии Локьер и Пенроуз направили в Королевское общество, а в целях популяризации Локьер написал книгу «Стоунхендж и другие британские монументы».
При измерении ориентировки на летнее солнцестояние Локьер, как и его предшественники, столкнулся с проблемой: какие участки монумента следует выбрать для нахождения средней линии авеню – ось, определенную каменными кругами или Пяточным камнем? Средняя линия авеню и ось располагались примерно на одном азимуте, но из-за общего разрушения (и частичного последующего восстановления) монумента определение настоящей оси и геометрического центра было весьма произвольным, к тому же отдельные части монумента имели различные центральные точки или центральные линии.
Так называемая осевая линия считается линией, проходящей посередине между камнями 55 – 56 (центрального трилита), через серединную точку камней 30 – 31 и 15 – 16 (внешнего круга сарсенов). Измерив азимут средней линии авеню и получив значение 49°35'51'', Локьер решил вместо этого принять за азимут 49°34'18'', определявшие среднюю ось Стоунхенджа через репер военно-топографической съемки на Силбери-Хилл, находившийся в 13 км (8 милях) к северо-востоку и на той же линии, которая проходила через Гровли-Касл в 10 км (6 милях) на юго-запад. Сделанный Локьером выбор азимута авеню впоследствии много раз критиковали, да и сейчас не везде признают.