Сын торговца красками из
Кентербери, Грей начинал как астроном-любитель и добился определённой репутации точностью и аккуратностью исследований (связанных, в основном, с пятнами на Солнце). Его наблюдения привлекли внимание
Джона Флемстида, занятого составлением подробной карты звёздного неба для нужд мореплавания; Флемстид и Грей много переписывались, Флемстиду Грей обязан протекцией при получении пенсиона в Лондонском Чартерхаусе, позволившего ему в большей степени заниматься наукой (до этого Грей работал в Кембриджской обсерватории и ассистировал Джону Теофилу Дезагюлье при публичных лекциях, но при этом еле сводил концы с концами).