Zainteresowania badawcze Bennetta obejmują kosmiczne mikrofalowe tło (CMB), wczesny Wszechświat i powstawanie galaktyk. Najbardziej znany jest ze swojej pracy nad Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), satelicie, który mierzył CMB z niespotykaną precyzją. Dane WMAP zapewniły silne wsparcie dla modelu Wszechświata Wielkiego Wybuchu i umożliwiły naukowcom zmierzenie wieku, rozmiaru i kształtu Wszechświata z niespotykaną dotąd precyzją.
Bennett opublikował ponad 300 artykułów naukowych i otrzymał za swoją pracę liczne nagrody , w tym stypendium MacArthur Fellowship, Nagrodę Wolfa w dziedzinie fizyki i Nagrodę Kavli w dziedzinie astrofizyki. Jest członkiem Narodowej Akademii Nauk, Amerykańskiej Akademii Sztuki i Nauki oraz Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.
Oto lista niektórych Charlesa Moona Bennetta najciekawsze publikacje:
- Bennett, C. L. i in. (2003). Obserwacje pierwszorocznej mikrofalowej sondy anizotropowej Wilkinson (WMAP):wstępne mapy i podstawowe wyniki. Seria suplementów do czasopism astrofizycznych, 148 (1), 1-27.
- Bennett, C. L. i in. (2003). Misja mikrofalowej sondy anizotropowej (MAP). Seria suplementów do czasopism astrofizycznych, 148 (1), 97–117.
- Hinshaw, G. i in. (2003). Obserwacje pierwszorocznej mikrofalowej sondy anizotropowej Wilkinson (WMAP):pierwotne widmo tła mikrofalowego. Seria suplementów do czasopism astrofizycznych, 148 (1), 135–157.
- Spergel, D. N. i in. (2003). Obserwacje pierwszorocznej mikrofalowej sondy anizotropowej Wilkinsona (WMAP):oznaczanie parametrów kosmologicznych. Seria suplementów do czasopism astrofizycznych, 148 (1), 175–194.
- Spergel, D. N. i in. (2007). Obserwacje trzyletniej sondy anizotropowej mikrofalowej Wilkinsona (WMAP):implikacje dla kosmologii. Seria suplementów do czasopism astrofizycznych, 170 (2), 377–408.
- Bennett, C. L. i in. (2013). Wyniki Plancka 2013. XX. Liczy się kosmologia z gromady Sunyaeva-Zeldovicha. Astronomia i astrofizyka, 571, A20.
- Bennett, C. L. i in. (2015). Wyniki Plancka 2015. XIII. Parametry kosmologiczne. Astronomia i astrofizyka, 594, A13.